水中溶解氧含量受到兩種作用的影響：一種是使DO下降的耗氧作用，包括好氧有機物降解的耗氧，良好代謝耗氧；另一種是使DO增加的復氧作用，主要有空氣中氧的溶解，曝氣手段等。這兩種作用的相互消長，使水中溶解氧含量呈現出時空變化。
影響水中溶解氧含量的環境因素主要有水溫，鹽度和氧氣分壓。
在氧氣分壓和鹽度一定時，溶解氧的飽和含量隨著水溫的升高而降低。低溫下溶解氧的飽和含量隨溫度的變化更加顯著；在水溫和氧氣分壓一定時，水的含鹽量越高，溶解氧的飽和含量隨著鹽度的升高而降低，在相同條件下，溶解氧在海水中的飽和含量比在淡水中要低得多。天然淡水水體內鹽度的變化幅度很小，所以鹽度對溶解氧的飽和含量影響不大，可以近似以純水中的飽和含量計算；在水溫和鹽度一定時，水中溶解氧的飽和含量隨著液面上氧氣分壓的增大而增大。
此外，在污水處理過程中，污水池中溶解氧含量和其他控制指標有一定的關系，其他控制指標主要包括原水的成分、活性污泥的濃度和活性污泥的沉降比。
①溶解氧與原水成分的關系，主要是原水成分中有機物含量和溶解氧的關系。原水中有機物含量越多，微生物為代謝分解這些有機物所需消耗的溶解氧就越多，相反就越少。所以在控制曝氣的時候，要注意水量和廢水中有機物的含量相匹配。原水中一些特殊成分的存在，比如水中洗滌劑的存在，使得曝氣池液面存在隔絕大氣的隔離層，進而影響曝氣效果的提升。
②溶解氧和活性污泥濃度的關系，一般而言，高活性污泥濃度對溶解氧的需求明顯高于低活性污泥濃度對溶解氧的需求。所以，要達到去除污染物，并達到排放濃度的情況下，要盡量降低活性污泥的濃度，這對降低曝氣量、減少電力消耗是非常有利的。
③溶解氧與活性污泥沉降比的關系，即溶解氧對活性污泥沉降性的影響，主要會出現以下情況：過度曝氣容易使細小的空氣氣泡附著在活性污泥的菌膠團上，導致活性污泥上浮到液面而產生浮渣；氣量少于其他段，則內回流帶回去的溶解氧也會較少。
污水池中溶解氧的測定
熒光法測定溶解氧的主要原理是利用熒光物質的猝滅作用，降低熒光物質中的熒光強度和縮短熒光維持的壽命，從而獲知水中溶解氧的含量。