L'augmentation de la salinité diminue la solubilité dans l'eau, de sorte que les océans peuvent dissoudre environ 20 % moins d'oxygène que l'eau douce à la même température. Tout autre soluté dans l'eau a tendance à diminuer la solubilité des gaz, en particulier les non -des gaz polaires comme l'oxygène. La température et la pression sont les autres principaux facteurs de solubilité, l'augmentation de la température réduisant la solubilité des gaz et augmentant la solubilité de la plupart des autres solutés.
L'oxygène est mal dissous par l'eau en premier lieu ; le dioxyde de carbone, par exemple, est un gaz beaucoup plus soluble. Les molécules d'eau sont hautement polaires et n'ont donc qu'une très faible attraction pour les molécules d'oxygène hautement non polaires. Les ions sodium et chlorure du sel dissous attirent beaucoup plus fortement les molécules d'eau et réduisent encore leur affinité pour l'oxygène. En raison de la très faible capacité de l'eau salée à retenir l'oxygène, les animaux à respiration aquatique doivent avoir une respiration très efficace et de faibles besoins en oxygène, ou les deux.
Ce problème est exacerbé dans les eaux plus chaudes, qui peuvent devenir extrêmement privées d'oxygène dans certaines conditions. Il en résulte une situation où les eaux chaudes, malgré leurs avantages pour la plupart des animaux marins à sang froid, ne soutiennent pas nécessairement plus de vie. En effet, certains des plus gros poissons prédateurs, comme le thon et même les grands requins blancs, ont partiellement le sang chaud pour leur permettre de mieux fonctionner dans les eaux froides où leurs sources de nourriture sont prédominantes.
