O aumento da salinidade diminui a solubilidade em água, de modo que os oceanos podem dissolver cerca de 20 por cento menos oxigênio do que água doce à mesma temperatura. Quaisquer outros solutos na água tendem a diminuir a solubilidade dos gases, particularmente não gases polares como oxigênio. Temperatura e pressão são os outros fatores principais na solubilidade, com os aumentos na temperatura reduzindo a solubilidade do gás e aumentando a solubilidade da maioria dos outros solutos.
O oxigênio é mal dissolvido pela água em primeiro lugar; o dióxido de carbono, por exemplo, é um gás muito mais solúvel. As moléculas de água são altamente polares e, portanto, têm uma atração muito fraca pelas moléculas de oxigênio altamente apolares. Os íons sódio e cloreto do sal dissolvido atraem as moléculas de água com muito mais força e reduzem ainda mais sua afinidade pelo oxigênio. Devido à pouca capacidade da água salgada de reter oxigênio, os animais que respiram na água devem ter uma respiração muito eficiente e baixos requisitos de oxigênio, ou ambos.
Esse problema é agravado em águas mais quentes, que podem se tornar extremamente privadas de oxigênio sob certas condições. Isso resulta em uma situação em que as águas quentes, apesar de seus benefícios para a maioria dos animais marinhos de sangue frio, não necessariamente sustentam mais vida. Na verdade, alguns dos maiores peixes predadores, como o atum e até mesmo os grandes tubarões brancos, são parcialmente de sangue quente para permitir que operem melhor em águas frias, onde suas fontes de alimento são predominantes.
