Điều kiện không oxy là do một số yếu tố; ví dụ, điều kiện ứ đọng, phân tầng mật độ,[9][10] đầu vào của vật chất hữu cơ và độ dốc nhiệt mạnh. Các ví dụ của nó là các vịnh hẹp (nơi các ngưỡng nông ở lối vào ngăn chặn sự lưu thông) và các ranh giới phía tây đại dương sâu nơi lưu thông đặc biệt thấp trong khi sản xuất ở các mức nước tầng trên là đặc biệt cao. Trong xử lý nước, sự thiếu vắng oxy đơn thuần được chỉ định là không oxy trong khi thuật ngữ yếm khí được sử dụng để chỉ sự "vắng mặt" của bất kỳ tác nhân nhận điện tử phổ biến nào như nitrat, sunfat hoặc oxy.

Khi oxy cạn kiệt trong bồn địa, trước tiên vi khuẩn chuyển sang tác nhân nhận điện tử tốt thứ hai, trong nước biển, là nitrat. Khử nitrat xảy ra và nitrat sẽ được tiêu thụ khá nhanh. Sau khi khử một số yếu tố phụ khác, vi khuẩn sẽ chuyển sang khử sulfat. Điều này sinh ra phụ phẩm là hydro sulfua (H2S), một chất độc hóa học đối với hầu hết quần xã sinh vật, có mùi "trứng thối" và màu trầm tích đen sẫm đặc trưng.[11]

SO42 + H+1 → H2S + H2O + năng lượng hóa học

Nếu nước biển không oxy bị oxi hóa trở lại, các sunfua sẽ bị oxi hóa thành sunfat theo phương trình hóa học:[cần dẫn nguồn]

HS− + 2 O2 → HSO4−

hoặc, chính xác hơn:

(CH2O)106(NH3)16H3PO4 + 53 SO42- → 53 CO2 + 53 HCO3- + 53 HS- + 16 NH3 + 53 H2O + H3PO4

Tình trạng không oxy khá phổ biến ở các đáy đại dương nhiều bùn, nơi có cả lượng chất hữu cơ cao lẫn dòng nước được oxi hóa thấp chảy qua trầm tích. Dưới một vài cm từ bề mặt, nước khe (nước giữa trầm tích) là không oxy.

Tình trạng không oxy còn bị ảnh hưởng thêm nữa bởi nhu cầu oxy sinh hóa (biochemical oxygen demand - BOD), đây là lượng oxy được sử dụng bởi các sinh vật biển trong quá trình phân hủy các chất hữu cơ. BOD bị ảnh hưởng bởi kiểu sinh vật có mặt, pH của nước, nhiệt độ và loại chất hữu cơ có trong khu vực. BOD liên quan trực tiếp đến lượng oxy hòa tan có sẵn, đặc biệt là trong các vùng nước nhỏ hơn như sông, suối. Khi BOD tăng, oxy khả dụng bị giảm. Điều này gây ra áp lực cho các sinh vật lớn hơn. BOD đến từ các nguồn tự nhiên và nhân tạo, bao gồm: sinh vật chết, phân, nước thải và dòng chảy bề mặt đô thị.[12]

Ở biển Baltic, tốc độ phân hủy chậm trong điều kiện thiếu oxy đã để lại những hóa thạch được bảo tồn rất tốt khi giữ lại các bộ phận cơ thể mềm, trong các lagerstätte.[13]