溶解氧是在給定溫度和大氣壓下溶解在給定量水中的氧氣量。因此，不應將其與水分子中的氧相混淆。它通常表示為百萬分之幾或每升濃度的毫克數。它也可以表示為飽和度百分比，其中飽和度是理論上在給定高度和溫度下可以溶解在水中的大量氧氣。

高溶解氧水平在水中是有益的，因為它使飲用水的味道更好。然而，高溶解氧水平會加速水管的腐蝕。溶解氧水平主要用作工業廢水和環境監測中水質的一般指標。

雖然溶解氧通常以 mg/L 或 ppm 顯示，但 DO 傳感器測量的不是水中的實際氧氣量，而是水中氧氣的分壓。氧氣壓力取決于鹽度和溫度。測量溶解氧的兩種基本技術：電流探頭和極譜法。兩種探頭都使用電極系統，其中 DO 與陰極反應以產生電流。如果選擇的電極材料使得陰極和陽極之間的電位差為 -0.5V 或更大，則不需要外部電位，系統稱為原電池。如果施加外部電壓，則稱為極譜法。

與極譜探頭相比，原電流探頭更穩定、更準確、溶解氧水平較低，并且通常可以運行數月而不需要更換電解質或膜，從而降低維護成本。另一方面，極譜法電極需要每隔幾周充電一回。

一種光學（發光）溶解氧電極傳感器，與電化學 DO 傳感器相比，可顯著減少維護。氧氣的光學傳感是基于對用調制藍光照射的染料/指示器的紅色熒光的測量。與調制的藍色光源相比，氧氣的存在會導致紅色熒光的相移；因此，通過測量該相移，可以直接測量樣品中的氧濃度。