溶解于水中的游離氧稱為溶解氧（用DO表示），常以O₂ mg/L、ml/L等單位來表示。天然水中氧的主要來源是大氣溶于水中的氧，其溶解量與溫度，壓力有密切關系。溫度升高氧的溶解度下降，壓力升高溶解度增高。天然水中溶解氧含量約為8～14mg/L，敞開式循環冷卻水中溶解氧一般約為6～8mg/L。

  水體中的溶解氧含量的多少，也反映出水體遭受到污染的程度。當水體受到有機物污染時，由于氧化污染物質需要消耗氧，使水中所含的溶解氧逐漸減少。污染嚴重時，溶解氧會接近于零，此時厭氧菌便滋長繁殖起來，并發生有機污染物的腐敗而發臭。因此，溶解氧也是衡量水體污染程度的一個重要指標。