在各种不同的水体，溶解氧含量通常是水质优劣的重要指标。以河流水为例，溶解氧含量在未受污染的区段通常很高，甚至可以达到饱和，但在遭受有机物污染时，水中微生物的繁殖会消耗氧气，溶解氧值随即降低，严重时甚至接近0mg/L，溶解氧小于2mg/L的河流水甚至不适合用于灌溉。在评估水质污染状况时，溶解氧的测定必不可少。

在废水处理程序中，往往需要利用氧性微生物来分解废水中的有机污染物，这时水的溶解氧控制就显得十分重要，为了维持适量的氧气，经常进行溶解氧测定是必要的。

工业用水中，去除锅炉水的溶解氧十分重要，因为氧气会使得高温下的锅炉钢管发生腐蚀，因此需要加入除氧剂去除溶解氧，日常维护中，管理人员需要测量锅炉水的溶解氧以控制除氧剂的用量。