溶解氧是在给定温度和大气压力下溶解在给定数量的水中的氧气量。因此，它不应该与水分子中的氧混淆。它通常表示为浓度的百万分之一或毫克/升。它也可以表示为百分比饱和度，其中饱和度是理论上可以在给定高度和温度下溶解在水中的大氧气量。
高DO水平在水中是有好处的，因为它使饮用水的味道更好。但是，高DO水平会加速水管中的腐蚀。溶解氧水平主要用作工业废水和环境监测的水质的一般指标。在水质应用(如水产养殖(包括养鱼)和废水处理方面，必须保持较高的DO水平。对于水产养殖，如果DO水平过低，鱼会窒息。在污水处理中，细菌会分解固体。如果DO水平太低，细菌就会死亡，分解停止；如果DO水平过高，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，补给水必须具有较低的DO水平，以防止腐蚀和锅炉垢积聚，从而抑制传热。
光学(发光)溶解氧电极传感器，与电化学DO传感器相比，可显著减少维护。氧气的光学传感基于用调制蓝光照亮的染料/指示器的红色荧光的测量。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气浓度。然而，与电化学DO传感器相比，发光溶解氧传感器的成本要高得多。
