在自然的水路或是工业废水中任何可氧化的材料都可以被生化（如细菌）或是化学的方式所氧化。这样会导致水中的含氧量降低。基本上，生化氧化作用的反应式可写作：
可氧化的材料 + 细菌 + 营养素 + O2 → CO? + H?O + 已氧化的无机物如NO3或SO4
为了还原像硫化物和亚硝酸盐等化学物质而造成的氧消耗量可以由下列表示：
S-- + 2 O? → SO4--
NO?- + ½ O? → NO3-
因为所有自然水路都包含细菌跟营养素，所以几乎任何引入这样的水路的废化合物都会产生如同上面所述的生化反应。这些生化反应创造了一个可以在实验室中量测的生化需氧量（BOD）。
被引入自然水路中的可氧化之化学物质（如还原物）也会同样的产生如同上面所述的化学反应。这些化学反应创造了一个可以在实验室中量测的化学需氧量（COD）。
生化需氧量与化学需氧量两种测试都是废水污染物的相对缺氧作用的量测。此二者皆广泛应用在污染作用的量测上。生化需氧量测试用来量测可生物降解（biodegradation）的污染物需氧量，而化学需氧量测试则是用来量测可生物降解的污染物需氧量加上不可生物降解却可氧化的污染物需氧量之总需氧量。
所谓的“五日生化需氧量”（5-day BOD，BOD5）是用来量测五天的期间内废水污染物的生化氧化作用的总耗氧量。当生化反应完全进行完成之后的耗氧总量称为“最终生化需氧量”（Ultimate BOD）。最终生化需氧量的量测太过于旷日费时，故五日生化需氧量几乎已经是普遍性地应用在量测相对污染作用上。
也有许多的化学需氧量测试。或许，最常用的就是“四小时化学需氧量”（4-hour COD）。
值得一提的是，在五日生化需氧量与最终生化需氧量之间，没有普遍化的相互关系。同样的，在生化需氧量与化学需氧量之间，没有普遍化的相互关系。在特定废水水流中，特定的废水污染物是有可能发展出上述的相互关系，但是这样的相互关系不能够推广到任何其他的废水污染物或是其他任何的废水水流中。
用来确定上述的需氧量的实验室试验流程可以在下列《试验水与废水的标准方法》（Standard Methods For the Examination Of Water and Wastewater）[1]的章节中详细描述：
五日生化需氧量与最终生化需氧量：Section 5210B 与 5210C
