Kualitas air di danau tergantung pada fotosintesis, yang pada gilirannya tergantung pada kondisi lingkungan. Di daerah fotosintesis intens, bahan organik diproduksi dan, meskipun satu bagian jatuh ke dasar, yang lain tetap di permukaan dan sebagai akibatnya danau sangat keruh, dengan banyak partikel dalam suspensi, dan cahaya menembusnya sedikit, membatasi fotosintesis di dalam. Ini menghasilkan generasi dua bagian yang dibedakan dengan jelas: lapisan atas atau zona eufotik di mana lebih banyak cahaya datang, ada lebih banyak fotosintesis dan oksigen yang tersisa; dan yang lebih rendah, atau zona afotik , dengan defisit unsur ini karena respirasi melebihi fotosintesis. Di antara keduanya terletak apa yang disebut titik kompensasi, di mana konsumsi oksigen sama dengan produksi. Jenis danau ini adalah danau eutrofik .
Di danau oligotrofik, fotosintesis kurang intens, yang berarti air lebih bersih dan lebih transparan dan cahaya menembus lebih dalam. Fotosintesis di danau ini mungkin tidak dibatasi oleh kurangnya cahaya. Titik kompensasi lebih dalam daripada di danau eutrofik dan zona afotik lebih kecil. Mereka memiliki lebih banyak oksigen terlarut dan air memiliki kualitas yang lebih tinggi dari sudut pandang manusia.
The karbon dioksida di danau: organisme fotosintetik di dalam air tidak memiliki akses ke CO2 dari atmosfer dan harus menemukan dilarutkan dalam air. Meskipun unsur ini dapat larut, masalahnya adalah ia segera mengalami transformasi yang membuatnya tidak ditemukan dalam bentuk CO2, tetapi dalam bentuk ion perantara seperti karbonat atau bikarbonat. Selain itu, ada variasi unsur-unsur ini tergantung pada pH: di air alkali – yang paling sering – hampir tidak ada CO2 dan ada banyak karbonat dan bikarbonat. Ini menentukan komposisi komunitas air: misalnya, lumut tidak dapat memanfaatkan bikarbonat, dan karenanya hidup di perairan asam. Sebaliknya, organisme fotosintetik yang mampu menguraikan bikarbonat menghasilkan kalsium karbonat sebagai akibatnya, yang diendapkan dan menyebabkan batugamping.
The pH tidak hanya bervariasi ketersediaan karbon dioksida di dalam air, tetapi juga menentukan kelarutan fosfor. Juga, enzim memiliki pH optimal untuk berfungsi. Aktivitas manusia, khususnya pembakaran bahan bakar fosil yang mengandung belerang, telah menimbulkan fenomena hujan asam yang mempengaruhi pH badan air, terutama perairan kontinental yang kurang garam. Di laut, konsentrasi garam yang tinggi memiliki efek buffer yang menahan penurunan pH. Daerah seperti Skandinavia, yang menerima udara tercemar dari Inggris, sangat terpengaruh dan ada banyak danau oligotrofik.