四、流速与生物体耗氧之间的联系
流速应小于锻炼鱼所需要的速度。水的流速为0.5-2.0倍体长/秒，这是维持鱼的健康、肌肉张力和呼吸的最佳速度。在圆形养殖池中，水流速度随远离池壁的距离增加而逐渐降低，鱼可以选择更舒适的流速区域，而在跑道式养殖池设计中速度是均匀的。鱼往往集中在跑道的前段三分之一，向水流入口处游动，却很少占据后端三分之二的地方。
与人们的猜测相反，鱼类的强迫性游动似乎会减少氧气的消耗。这归功于生理性适应的达成，如白色肌肉活动的增加，心排血量的提高，以及血液携氧能力的增强。“呼吸”成本也得到了节省。能在湍急的水中保持位置的鱼，只需要张开嘴，使鳃通气即可呼吸。这叫作撞击换气。撞击换气节能的方式有两点：鱼不需要通过开合鳃吸动水，也就减少了湍流形成；水流在更具有流线型的身体周围保持，减少了持续调整位置的需要。这种水动力的优势导致氧气消耗的减少虽小，但可以测量。
五、氮素的产生与消解
氮对所有生物来说是必需营养素，是构成蛋白质、核酸、腺苷酸、砒啶核苷酸和色素的必要元素。
鱼通过鳃的扩散作用、阳离子交换作用、尿液和粪便排泄物，产生和排出各种含氮废弃物。除了鱼体产生的氨、尿素、尿酸和氨基酸外，含氮废弃物还通过死去微生物产生的有机碎屑、残饵以及大气中的氮气生产和积累。
NH4+与NH3合起来称为总氨氮（TAN），非离子氨氮（游离氨）是氨里毒性最强的形式，能穿过细胞膜，所以总氨氮的毒性主要依赖于非离子氨氮所占的百分比，pH、温度和盐度的升高都会提高非离子氨氮的比例。
通常，温水鱼比冷水鱼更难受氨毒性，而淡水鱼比海水鱼更耐受。对商业化生产来说，非离子氨氮浓度应低于0.05mg/L，总氨氮低于1.0mg/L。亚硝酸盐能被臭氧或者稳定生物滤器中的硝化细菌很快转化成硝酸盐，但会因为第二级硝化反应的细菌极易失效而迅速积累。亚硝酸盐的毒性体现在它会影响血红蛋白的载氧能力上，当进入血液时，它会氧化血红蛋白分子上的铁使之从二价变为三价，产生高铁血红蛋白，呈很有特点的褐色，俗称“褐血病”。
亚硝酸盐进入血液的量取决于水中亚硝酸盐与氯离子的比例，提高氯离子水平能减少血液吸收亚硝酸盐的量。氯离子水平可通过添加普通盐(氯化钠)或氯化钙来提高（这就是海水怕弧菌、淡水怕亚盐的由来）。
对于斑点叉尾鮰、罗非鱼和虹鳟，氯与亚硝态氮比的推荐值至少为20：1。硝酸盐是硝化反应的终产物，也是氮化合物中毒性最小的，在循环水产养殖系统中，硝酸盐水平会由于日常换水而得到控制，而在低换水率或高水力停留时间的系统中，反硝化则特别重要。
六、PH、碱度与二氧化碳之间的复合作用
PH是氢离子浓度的负对数。大多数水体的pH由碳酸氢盐-碳酸盐系统缓冲，暴露在极端的酸碱度下可能有应激或致命性，但酸碱度与其它变量的相互作用产生的间接影响在水产养殖中更为重要，pH控制着各种各样的溶解和平衡反应，其中最重要的是氨和亚硝酸盐的电离形式与结合形式之间的关系，也会影响硫化氢、铜、镉、锌和铝等的毒性。
广义上说，碱度是水的pH缓冲能力或酸中和能力的度量，常用等价的碳酸钙浓度mg/L表示。pH和碱度间的关系变得至关重要，需要认真监测、调节碱度和二氧化碳水平，以维持水生生物生长和生物滤器工作的最佳pH水平。碱度很容易通过添加碳酸氢铵来调节，安全、便宜和易用。二氧化碳常规上通过脱气系统来控制，如逆流式脱气塔。硬度用来表示水中沉淀肥皂水化液的能力，水的硬度越高，需要添加肥皂水以获得相同净化作用的量越大。化学用语中，硬度被定义为钙离子、镁离子、铁元素和锰元素的总浓度，以碳酸钙的mg/L当量表示。
在实践中，硬度由化学滴定法测定。自然水体总硬度范围从5mg/L-10000mg/L不等。传统上把水分为软水（0-75）、中硬水（75-150）、硬水（150-300）和高硬水（＞300）。硬度常与碱度混淆，是因为都由mg/L碳酸钙来定义。实际上，如果水的碱度来源于石灰石，那么二者是非常接近的。相反，很多海滨平坦地区的地下水却有着高碱度和低硬度。玄武岩和花岗岩地区的含水层的总硬度和碱度都低，因为这些矿物质的溶解率相当低。用于水产养殖，需要添加溶解钙来硬化，以促进新受精的淡水鱼卵孵化以及仔鱼骨架结构的钙化。钙和镁也能降低溶解金属的毒性。总硬度的建议值范围为20-300mg/L。
暴露在高浓度二氧化碳中会降低生物呼吸效率以及耐低氧的能力。水体里高水平二氧化碳会抑制鱼鳃排出二氧化碳，导致血液里浓度升高，血浆PH降低，进而引起呼吸性酸中毒。这种情况下，即使溶氧很高，血红蛋白的载氧量也会降低而发生呼吸窘迫。高浓度（60-80）二氧化碳对生生动物有麻醉效果，作为管理技术手段，用于临时麻醉剂来减少操作、处理中的应激。
也可用高浓度驱赶鱼群。真正反应二氧化碳溶解量的事碳酸＋二氧化碳。加碱升高pH和改变碳酸化学平衡可控制养殖系统中的二氧化碳浓度。通常加碱不会移除溶液里的溶解无机碳，只会降低二氧化碳浓度，当pH升高时，通过改变碳酸碳平衡生成碳酸氢根和碳酸根离子。水产养殖中，两类化学品被用于控制pH和降低二氧化碳浓度：①不含碳的强碱，如氢氧化钠②含碳的碱，如碳酸氢钠。
高浓度的二氧化碳可能导致肾钙质沉淀，即肾脏中存在白色钙质沉淀物。这种病症的严重程度似乎会因为饮食和环境因素产生明显变化，尤其是用于提升碱度或pH所使用的药品或物质类型据报道，在罗非鱼高密度养殖系统中，使用农业级石灰石代替碳酸氢钠会导致肾钙质沉着症发病率升高。