溶解氧是在给定温度和大气压下溶解在给定量水中的氧气量。因此，不应将其与水分子中的氧相混淆。它通常表示为百万分之几或每升浓度的毫克数。它也可以表示为饱和度百分比，其中饱和度是理论上在给定高度和温度下可以溶解在水中的大量氧气。

高溶解氧水平在水中是有益的，因为它使饮用水的味道更好。然而，高溶解氧水平会加速水管的腐蚀。溶解氧水平主要用作工业废水和环境监测中水质的一般指标。在水产养殖（包括养鱼）和废水处理等水质应用中必须保持高溶解氧水平。对于水产养殖，如果溶解氧水平过低，鱼可能会窒息。在废水处理中，细菌会分解固体。如果 DO 水平过低，细菌就会死亡，分解停止；如果溶解氧水平太高，能量就会浪费在水的曝气中。在包括锅炉在内的工业应用中，补充水必须具有低溶解氧水平，以防止腐蚀和锅炉结垢，从而抑制热传递。

与电化学 DO 传感器相比，光学（发光）溶解氧电极传感器可显着减少维护。氧气的光学传感基于调制蓝光的照明 染料/指示剂的红色荧光测量。与调制的蓝色光源相比，氧气的存在导致红色荧光的相移；因此，通过测量这种相移，可以直接测量样品中的氧浓度。然而，与电化学溶解氧传感器相比，发光溶解氧传感器的成本要高得多。