Tăng độ mặn làm giảm khả năng hòa tan trong nước, do đó các đại dương có thể hòa tan lượng oxy ít hơn khoảng 20% so với nước ngọt có cùng nhiệt độ. Bất kỳ chất hòa tan nào khác trong nước có xu hướng làm giảm khả năng hòa tan của khí, đặc biệt là không -các chất khí phân cực như ôxy. Nhiệt độ và áp suất là các yếu tố chính khác trong độ hòa tan, khi tăng nhiệt độ làm giảm độ hòa tan của khí và tăng độ hòa tan của hầu hết các chất hòa tan khác.
Oxy hòa tan kém trong nước ngay từ đầu; carbon dioxide, ví dụ, là một khí hòa tan hơn nhiều. Các phân tử nước có tính phân cực cao nên chỉ có lực hút rất yếu đối với các phân tử oxy không phân cực. Các ion natri và clorua của muối hòa tan hút các phân tử nước mạnh hơn nhiều và làm giảm ái lực của chúng với oxy hơn nữa. Do khả năng giữ oxy của nước mặn rất kém, động vật thở trong nước phải hô hấp rất hiệu quả và nhu cầu oxy thấp hoặc cả hai.
Vấn đề này càng trở nên trầm trọng hơn ở những vùng nước ấm hơn, nơi có thể trở nên cực kỳ thiếu oxy trong một số điều kiện nhất định. Điều này dẫn đến tình trạng các vùng nước ấm, mặc dù có lợi cho hầu hết các loài động vật biển máu lạnh, nhưng không nhất thiết hỗ trợ thêm sự sống. Thật vậy, một số loài cá săn mồi lớn hơn, chẳng hạn như cá ngừ và thậm chí cả cá mập trắng lớn, có một phần máu nóng để cho phép chúng hoạt động tốt hơn ở những vùng nước lạnh, nơi nguồn thức ăn của chúng phổ biến.
