氧气分子与水分子间存在着分子间作用力。相对于氮气、氧气分子的变形性会更大些，所以比氮气更易溶于水，但它是非极性分子，根据相似相溶原理，溶解度还是很小的。

溶解氧跟空气里氧的分压、大气压、水温和水质有密切的关系。