하천 상류의 경우 거의 포화에 가까운 DO량을 보이고 있으나 하류의 경우 하수나 공장폐수 등의 오염으로 인한 유기 부패성 물질 및 기타 환원물질에 의한 소비로 낮게 나타난다. 따라서 DO는 유기물질의 오염정도를 지시한다고 할 수 있다.
심하게 오염된 물은 용존산소가 부족하여 혐기성 분해가 일어나 부패하게 되고 DO가 2ppm이상이면 악취의 발생은 없으며 4ppm이상이면 청정이 유지되고 보통 물고기의 생존이 가능하다.

일반적으로 폐수내에 존재하는 유기물의 종류는 대단히 많고 각 유기물의 농도를 일일이 구하는 것이 대단히 어려워 폐수내의 유기물질의 종류를 분석하지 않고 호기성 미생물로 합성 또는 산화시키는 데 필요한 산소량을 측정하므로 유기물의 양을 간접적으로 측정할 수 있다. 유기물질이 유입되면 물 속에 서식하는 미생물은 DO를 소모하므로 유입된 유기물의 양이나 종류를 측정하는 것보다 DO를 소비하는 양을 측정하는 것이 훨씬 용이하다.

BOD는 20℃에서 5일간 배양했을 때 배양기간 동안 소모된 산소의 양을 측정하며 그 값을 통상 BOD 또는 BOD5라고 한다. BOD측정 결과를 보면 유기물이 미생물에 의해서 분해 섭취되므로 산소소비량은 시간에 따라 증가하며 7~10일 후에는 탄소화합물에 의한 NOD이외에 질소화합물의 산화 즉, 질산화가 발생하는데 이를 질소 BOD 또는 NOD(Nitrogenous Oxygen Demand)라고 부르며, BOD5 시험에서 BOD병 내에 질산화를 일으키는 미생물이 존재하면 탄소화합물에 의한 BOD보다 높게 나타나고 도시하수의 경우에는 질산화가 잘 일어나지 않으나 처리된 폐수에서는 질산화가 일어나는 경우가 있다.