溶解在水中的氧稱為溶解氧，溶解氧以分子狀態存在于水中。水中溶解氧是水質的重要指標之一，也是水質凈化的重要因素之一。高溶解氧有利于降解水中的各種污染物，使水更快凈化；反之，水中溶解氧較低，污染物降解緩慢。

水中溶解氧的含量與大氣壓力、水溫和鹽分含量有關。未受污染的水中的溶解氧是飽和的。清潔地表水中的溶解氧接近飽和。當藻類大量繁殖時，溶解氧會變得過飽和。適量的氧氣是魚類和好氧菌生存和繁殖的基本條件。水中溶解氧過飽和，溶解氧少，對水生動物（主要是魚類）有害，導致大量魚類死亡。在大氣壓下，溫度為0℃，當淡水中溶解氧飽和時，含量為10mg/L。溶解氧低于4mg/L，魚類難以生存。

水質溶解氧在線監測儀是基于物理學中特定物質對活性熒光的猝滅原理。調制后的綠光在熒光物質上被激發并發出紅光。因為氧分子可以帶走能量（猝滅效應），所以激發紅光的時間和強度與氧分子的濃度成反比。我們以與綠光同步的紅光源為參考，測量激發紅光與參比光的直接相位差，并與內部校準值比較，計算出氧分子的濃度，并經過溫度補償輸出最終值，廣泛應用于自來水、污水、石油、化工、養殖、冶金、電力、食品、制藥、造紙、農業灌溉、生活用水、礦產等行業。