Fysische en chemische kenmerken
Licht en temperatuur zijn twee belangrijke fysische kenmerken van meren en vijvers. Licht van de zon wordt geabsorbeerd, verstrooid en gereflecteerd als het door de atmosfeer van de aarde, het wateroppervlak en het water gaat. De hoeveelheid en kwaliteit van het licht dat het oppervlak van een meer of vijver bereikt, hangt af van een aantal factoren, zoals het tijdstip van de dag, het seizoen, de breedtegraad en het weer. De kwaliteit en kwantiteit van het licht dat door het water van het meer of de vijver valt, wordt beïnvloed door de eigenschappen van het water, waaronder de hoeveelheid deeltjes (zoals algen) en de concentratie van opgeloste verbindingen. (Zo bepaalt bijvoorbeeld opgeloste organische koolstof hoe ver ultraviolette golflengten van het licht in het water doordringen).
Licht en wind beïnvloeden samen de watertemperatuur in meren en vijvers. De meeste meren ondergaan een proces dat thermische stratificatie wordt genoemd, waardoor drie verschillende zones van watertemperatuur ontstaan. In de zomer is het water in de ondiepste laag (het epilimnion) warm, terwijl het water in de diepste laag (het hypolimnion) koud is. De middelste laag, het metalimnion, is een gebied waar de temperatuur snel verandert. In de winter is het patroon van thermische stratificatie omgekeerd, zodat het epilimnion kouder is dan het hypolimnion. In veel meren breekt de thermische gelaagdheid in de herfst en lente af, wanneer snel veranderende luchttemperaturen en wind tot menging leiden. Niet alle meren volgen echter dit algemene patroon. Sommige meren mengen slechts eenmaal per jaar en andere mengen voortdurend.
De chemie van meren en vijvers wordt bepaald door een combinatie van fysische, geologische en biologische processen. De belangrijkste chemische kenmerken van meren en vijvers zijn het gehalte aan opgeloste zuurstof, het gehalte aan voedingsstoffen en de pH . De zuurstofbronnen in meren en vijvers zijn onder meer diffusie aan het wateroppervlak, menging van zuurstofrijk oppervlaktewater naar diepere diepten en fotosynthese. Zuurstof gaat uit meren en vijvers verloren tijdens de ademhaling door levende organismen en door chemische processen waarbij zuurstof wordt gebonden. De twee belangrijkste voedingsstoffen in meren en vijvers zijn stikstof en fosfor. De overvloed aan algen in de meeste meren en vijvers wordt beperkt door de beschikbaarheid van fosfor, terwijl stikstof en ijzer de beperkende nutriënten zijn in de oceaan. De zuurtegraad van water, gemeten als pH, weerspiegelt de concentratie van waterstofionen. De pH-waarde van de meeste meren en vijvers ligt tussen 4 en 9 (de pH-waarde van gedestilleerd water is 7). Sommige aquatische organismen ondervinden nadelige gevolgen van de lage pH-waarde die wordt veroorzaakt door vulkanische activiteit, zure vegetatie rond veenplassen, en zure regen.