Laut
Kadar oksigen di dalam air laut tergantung pada organisme fotosintesis yang tinggal di dalamnya, terutama alga, fitoplankton, dan tumbuhan seperti rumput laut. Pada siang hari, organisme-organisme ini melakukan fotosintesis dan menghasilkan oksigen yang larut ke dalam air laut. Oksigen terlarut ini lalu dimanfaatkan oleh hewan-hewan laut. Fotosintesis terhenti pada malam hari dan jumlah oksigen yang terlarut pun mengalami penurunan. Cahaya sangat penting untuk proses fotosintesis. Sudut matahari, kondisi cuaca, dan kekeruhan air menentukan jumlah cahaya yang dapat menembus laut. Kebanyakan cahaya dipantulkan di permukaan, dan cahaya merah akan terserap di bagian atas. Cahaya kuning dan hijau dapat menjangkau kedalaman yang lebih besar, sementara cahaya biru dan nila bisa menembus kedalaman hingga 1.000 m. Di bawah kedalaman 200 m, tidak terdapat cukup cahaya untuk melakukan fotosintesis. Maka dari itu, di laut dalam, sangat sedikit oksigen terlarut yang tersedia. Sebagai gantinya, bakteri anaerobik mengurai materi organik yang jatuh dari atas untuk menghasilkan hidrogen sulfida (H₂S). Namun, diperkirakan pemanasan global akan mengurangi oksigen di permukaan laut dan di perairan dalam, karena kelarutan oksigen akan mengalami penurunan jika suhu naik.
Redoks
Energi biologi sering disimpan dan dilepaskan dengan menggunakan reaksi redoks. Fotosintesis melibatkan reduksi karbon dioksida menjadi gula dan oksidasi air menjadi oksigen. Reaksi baliknya, pernapasan, mengoksidasi gula, menghasilkan karbon dioksida dan air. Sebagai langkah antara, senyawa karbon yang direduksi digunakan untuk mereduksi nikotinamida adenina dinukleotida (NAD), yang kemudian berkontribusi dalam pembentukan gradien proton, yang akan mendorong sintesis adenosina trifosfat (ATP) dan dijaga oleh reduksi oksigen. Pada sel-sel hewan, mitokondria menjalankan fungsi yang sama. Lihat pula "Potensial membran".