물의 오심상태를 나타내는 항목 중의 하나로 물 속에 녹아 있는 산소의 양을 말하며, 맑은 하천은 보통 7～l0 ppm 정도를 포함한다. 하천에 유기물이 증가하면 물 속의 미생물이 용존 산소를 소비하여 유기물을 분해한다. 그러므로 용존 산소가 부족하게 되면 어패류의 생존이 위협받게 된다. 또 이 유기물의 분해가 너무 빨리 진행되면 산소의 결핍과 더불어 혐기성 분해가 일어나 해로운 가스가 발생, 수질이 크게 악화된다. 따라서 수질을 오염시키는 원인물질 중 가장 큰 비중을 차지하는 것은 유기물질이라고 할 수 있다. 유기물질은 인간이나 가축의 오줌과 똥, 생활하수, 산업장의 유기성 폐수 등에 의하여 배출되는 것으로서 물 속에서 이들이 분해되기 위해서는 산소가 필요하기 때문에 유기물 오염이 심할 경우에는 물 속에 녹아 있는 산소, 즉 용존 산소를 감소시킨다. 용존 산소는 수생식물과 동물들이 살아가는 데 가장 기본적으로 필요한 것으로, 용존 산소가 물 속에 풍부할 때는 모든 수생생물들이 알맞게 균형을 이루며 생태계를 유지한다. 그러나 용존 산소가 오염물질에 의하여 감소하면 그 감소된 정도에서 자랄 수 있는 생물들만 서식하게 된다. 예를 들어, 어류들은 높은 용존 산소를 필요로 하는 반면 지렁이 같은 무척추동물들은 낮은 용존 산소의 물에서도 서식이 가능하기 때문에 오염된 심한 하천에서는 어류는 없고 지렁이 같은 생물들만이 자라게 된다. 따라서 물 속의 오염물질이 얼마나 많은 양으로 용존 산소를 고갈시키는가 하는 것이 수질 오염을 나타내는 데 있어서 중요한 역할을 한다. 용존 산소가 극히 희박한 강이나 호수는 물고기나 조개가 살 수 없는 죽은 강이 된다. 깨끗한 하천에서는 용존산소량이 거의 그 온도에서의 포화 값에 달하지만 유기물 등으로 오염되어 있는 물에서는 용존산소량이 l ppm 이하가 되기도 한다. 잉어와 같이 부패물을 식용으로 하는 물고기들은 용존 산소량 2～3 ppm의 물 속에서도 생존할 수 있지만 일반적인 물고기들은 용존산소량 4～5 ppm 이하가 되면 생존할 수 없다.