L'ossigeno si diffonde nelle fonti d'acqua dall'aria mediante il processo di aerazione (p. es., quando l'acqua scorre in modo turbolento lungo le rapide o, in alternativa, attraverso la fotosintesi da parte delle piante e del fitoplancton).

Diversi fattori possono ridurre il contenuto di ossigeno disciolto (DO) nell'acqua. In primo luogo, quando l'acqua si riscalda, l'ossigeno viene rilasciato nell'atmosfera poiché viene espulso dalla maggiore mobilità ionica. In secondo luogo, alcuni batteri e altri microrganismi che si nutrono di materiale organico (es. piante morte) consumano ossigeno. Produrranno anidride carbonica dal materiale organico e ossigeno. Infine, ma non meno importante, le piante possono anche avere un'influenza negativa sul contenuto di ossigeno. Se è nuvoloso per diversi giorni, le piante non riusciranno a fotosintetizzare e inizieranno a consumare ossigeno anche durante il giorno. Se la crescita delle piante è stata stimolata dal deflusso di fertilizzanti da una fonte vicina (solitamente agricola), questo effetto può amplificarsi.

Le alterazioni prodotte dall'uomo possono ripercuotersi negativamente sulle acque di superficie quando i valori di DO scendono al di sotto di limiti essenziali per preservare la capacità degli ecosistemi di acqua pulita di supportare la vita. Pertanto, è importante monitorare il contenuto di DO nelle acque di superficie mediante un sensore ottico per valutarne la qualità.

Il metodo è dimostrato per un corso d'acqua dolce. L'analisi viene eseguita direttamente nel punto di interesse, assicurando l'assenza di falsificazioni dei risultati che potrebbero essere introdotti dal trasporto del campione.