Fysiske og kemiske egenskaber
Lys og temperatur er to vigtige fysiske egenskaber ved søer og damme. Lyset fra solen absorberes, spredes og reflekteres, når det passerer gennem Jordens atmosfære, vandoverfladen og vandet. Mængden og kvaliteten af det lys, der når overfladen af en sø eller dam, afhænger af en række forskellige faktorer, herunder tidspunktet på dagen, årstiden, breddegrad og vejret. Kvaliteten og kvantiteten af det lys, der passerer gennem vandet i en sø eller dam, påvirkes af vandets egenskaber, herunder mængden af partikler (f.eks. alger) og koncentrationen af opløste forbindelser. (F.eks. kontrollerer opløst organisk kulstof, hvor langt ultraviolette bølgelængder af lys trænger ind i vandet).
Lys og vind påvirker tilsammen vandtemperaturen i søer og damme. De fleste søer gennemgår en proces, der kaldes termisk stratificering, som skaber tre forskellige zoner med forskellige vandtemperaturer. Om sommeren er vandet i det laveste lag (kaldet epilimnion) varmt, mens vandet i det dybeste lag (kaldet hypolimnion) er koldt. Det midterste lag, metalimnion, er et område med hurtige temperaturændringer. Om vinteren er mønstret for den termiske lagdeling omvendt, således at epilimnion er koldere end hypolimnion. I mange søer opløses den termiske lagdeling hvert efterår og forår, når hurtigt skiftende lufttemperaturer og vind forårsager opblanding. Det er dog ikke alle søer, der følger dette generelle mønster. Nogle søer blandes kun en gang om året, mens andre blandes løbende.
Kemien i søer og damme styres af en kombination af fysiske, geologiske og biologiske processer. De vigtigste kemiske egenskaber ved søer og damme er koncentrationen af opløst ilt, koncentrationen af næringsstoffer og pH-værdien . I søer og damme er kilder til ilt bl.a. diffusion ved vandoverfladen, opblanding af iltrigt overfladevand til dybere dybder og fotosyntese. Ilt tabes fra søer og damme under levende organismers respiration og som følge af kemiske processer, der binder ilt. De to vigtigste næringsstoffer i søer og damme er kvælstof og fosfor. Almindelig forekomst af alger i de fleste søer og damme er begrænset af fosfortilgængeligheden, mens kvælstof og jern er de begrænsende næringsstoffer i havet. Vandets surhedsgrad, der måles som pH, afspejler koncentrationen af hydrogenioner . pH-værdien i de fleste søer og damme ligger mellem 4 og 9 (pH-værdien i destilleret vand er 7). Nogle vandorganismer påvirkes negativt af lave pH-værdier forårsaget af vulkanisk aktivitet, syrefrigivende vegetation omkring mosesøer og syreregn.