氧气是一种难溶于水的气体 。试验证明当压为101.3-1013KPa时，其溶解度符合亨利定律。常温常压下，空气中氧在水中的溶解度约为10mg/L，空气曝气操作可使水中溶解氧的饱和度*达80%-90%，即水中溶解氧浓度*为8-9mg。这对于一些氧量要求较高的水处理工艺过程是不够的。
纯氧中氧的百分含量几乎是空气中的5倍，故在常温常压下，纯氧可使水中氧气的溶解度高达50mg/L。用纯氧曝气操作时，水中溶解氧的浓度可达40-45mg/L。这与空气曝气相比，提高很多，而且纯氧曝气法还易于通过调节氧气流量与压力控制水中溶解氧的浓度，使之适合各种水质处理的要求。
