Fyzikální a chemické vlastnosti
Světlo a teplota jsou dvě klíčové fyzikální vlastnosti jezer a rybníků. Sluneční světlo se při průchodu zemskou atmosférou, vodním povrchem a vodou pohlcuje, rozptyluje a odráží. Množství a kvalita světla dopadajícího na povrch jezera nebo rybníka závisí na řadě faktorů, včetně denní doby, ročního období, zeměpisné šířky a počasí. Kvalitu a množství světla procházejícího vodou jezera nebo rybníka ovlivňují vlastnosti vody, včetně množství pevných částic (např. řas) a koncentrace rozpuštěných sloučenin. (Například rozpuštěný organický uhlík ovlivňuje, jak daleko pronikají ultrafialové vlnové délky světla do vody).
Světlo a vítr společně ovlivňují teplotu vody v jezerech a rybnících. Ve většině jezer probíhá proces zvaný teplotní stratifikace, který vytváří tři odlišné zóny teploty vody. V létě je voda v nejmělčí vrstvě (nazývané epilimnion) teplá, zatímco voda v nejhlubší vrstvě (nazývané hypolimnion) je studená. Střední vrstva, metalimnion, je oblastí rychlých teplotních změn. V zimě je vzorec teplotní stratifikace obrácený, takže epilimnion je chladnější než hypolimnion. V mnoha jezerech se tepelná stratifikace rozpadá vždy na podzim a na jaře, kdy rychle se měnící teploty vzduchu a vítr způsobují promíchávání. Ne všechna jezera se však řídí tímto obecným vzorcem. Některá jezera se promíchávají pouze jednou ročně a jiná se promíchávají nepřetržitě.
Chemismus jezer a rybníků je řízen kombinací fyzikálních, geologických a biologických procesů. Klíčovými chemickými vlastnostmi jezer a rybníků jsou koncentrace rozpuštěného kyslíku, koncentrace živin a pH . Zdrojem kyslíku v jezerech a rybnících je difúze na povrchu vody, promíchávání povrchových vod bohatých na kyslík do větších hloubek a fotosyntéza. Kyslík se z jezer a rybníků ztrácí při dýchání živých organismů a v důsledku chemických procesů, které kyslík vážou. Dvěma nejdůležitějšími živinami v jezerech a rybnících jsou dusík a fosfor. Množství řas ve většině jezer a rybníků je omezeno dostupností fosforu, zatímco v oceánu jsou limitujícími živinami dusík a železo. Kyselost vody, měřená jako pH, odráží koncentraci vodíkových iontů . Hodnota pH většiny jezer a rybníků se pohybuje mezi 4 a 9 (hodnota pH destilované vody je 7). Na některé vodní organismy nepříznivě působí nízké pH způsobené sopečnou činností, kyselinotvornou vegetací v okolí slatinných jezer a kyselými dešti.