来自大气的氧的侵入量和在海中氧的消耗量二者达达到平衡以前，侵入量一直低于消耗量。在表面水中，饱和度达到99．5％时，两者达到平衡，这时氧的消耗量和侵入量各为3克分子／米²·年。我们知道，在温度跃层以下，氧的消耗量大致以指数函数方式减少下去。另外，还了解到从表面侵入的氧，由湍流扩散逐渐向深层运送，扩散速度随深度加深而急剧地减少。
    倘若没有生物的作用，那么与水温相应的含氧量，则应随深度的增深而增加。但是，在海中同时进行着氧从大气的侵入以及因氧化而被消耗两种作用，开始时，氧的侵入量比消耗量小。因此，氧在深层水中逐渐减少。来自大气的侵入量、因湍流扩散向深层运送氧的速度在铅直方向上的变化以及氧消耗在铅直方向上的变化等这三方面就是形成氧极小层的因素（图2．4）。以下对图2．4作一说明：t＝0线表示氧含量铅直分布有随深度而増高之势。此外，因氧化作用而消耗的的氧量从表层向深层随深度增深而急剧减少。假如仅仅进行消耗的话，氧含量的分布应成t＝t曲线。但是，另一方面，根裾来自表面的氧的侵入和因铅直扩散向深层的输送，从t=0曲线减去（消费量-扩散量）得出氧含量的铅直分布。把这些都综合起来作图就能得到有极小值的氧的铅直分布。请注意图中所表示的消耗量正负号相反。