在冷却水中含有较丰富的溶解氧，在通常情况下，水中含O₂6～10mL/L。氧对钢铁的腐蚀有两个相反的作用：

（1）参加阴极反应，加速腐蚀；

（2）在金属表面形成氧化物膜，抑制腐蚀。

一般规律是在氧浓度低时起去极化作用，加速腐蚀，随着氧浓度的增加腐蚀速度也增加。但达到一定值后，腐蚀速度开始下降，这时的溶解氧浓度称为临界点值。腐蚀速度减小的原因是由于氧使碳钢表面生成氧化膜所致。溶解氧的临界点值与水的pH值有关，当水的pH值为6时，一般不会形成氧化膜。所以溶解氧愈多，腐蚀愈快。当pH值为7左右时，溶解氧的临界点含量为20mL/L，pH值升高到8时，其临界点含量为16mL/L。因此，碳钢在中性或微碱性水中时，腐蚀速度起先随溶解氧的浓度增加而增加，但过了临界点，腐蚀速度随溶解氧的浓度继续升高而下降，这也是碳钢在碱性水中腐蚀速度比在酸性水中要低的原因。

一般来说，循环冷却水在30℃左右时，溶解氧只有8～9mL/L，往往不会超过临界点值，所以溶解氧常是加速腐蚀的主要因素。在换热器中，当水不能充满整个换热器时，在水线附近特别容易发生水线腐蚀，这是因为在换热器中，水温升高，溶解氧逸到上部空间，在水线附近产生氧的浓差电池，导致并加速这种局部腐蚀。