ปริมาณออกซิเจนมีความสำคัญต่อการเลี้ยงกุ้ง เพราะเมื่อขาดออกซิเจนกุ้งจะมีอาการ เครียด กินอาหารน้อยลง มีภูมิต้านทานต่ำ ส่งผลให้กุ้งโตช้าและอาจตายได้ ออกซิเจนจะมี มากในเวลากลางวันเพราะมีการสังเคราะห์แสงโดยสาหร่ายและแพลงก์ตอน แต่จะลดลงใน เวลากลางคืน เนื่องจากออกซิเจนถูกใช้ในการหายใจและการย่อยสลายอินทรีย์วัตถุในบ่อ ปริมาณออกซิเจนจะลดลงต่ำสุดในช่วงเช้ามืดซึ่งถือว่าเป็นค่าวิกฤติ แบบจำลองคณิตศาสตร์ จะช่วยให้สามารถทำนายการเปลี่ยนแปลงของออกซิเจนในบ่อเลี้ยงกุ้ง ทำให้เกษตรกรสามารถ ใช้เครื่องเติมอากาศเพิ่มปริมาณออกซิเจนให้กับบ่อในปริมาณที่เหมาะสมกว่าการเติมอากาศ โดยอาศัยประสบการณ์ของผู้เลี้ยงแต่ละราย สมดุลของออกซิเจนในบ่อเลี้ยงกุ้งมีการเปลี่ยนแปลงตามปริมาณการสังเคราะห์แสง การถ่ายเทออกซิเจนระหว่างน้ำกับอากาศ การหายใจของสิ่งมีชีวิต และการย่อยสลายของเสีย โดยจุลินทรีย์ ความแตกต่างของความเข้มแสงในแต่ละวันมีผลต่ออัตราการสังเคราะห์แสง ซึ่ง ส่งผลให้ปริมาณออกซิเจนในแต่ละวันมีค่าแตกต่างกัน การสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นที่บริเวณผิว บ่อเป็นส่วนใหญ่เพราะแพลงก์ตอนจะลอยขึ้นสู่บริเวณผิวน้ำเพื่อเข้าใกล้แสง ส่งผลให้แสงไม่ สามารถผ่านไปถึงก้นบ่อได้จึงแทบไม่มีการสังเคราะห์แสงที่ก้นบ่อ ส่วนการหายใจของแพลงก์ ตอนซึ่งมีจำนวนมหาศาลในน้ำ และกระบวนการย่อยสลายของเสียและเศษอาหารจำนวนมาก โดยจุลินทรีย์จะเป็นกระบวนการหลักในการลดลงของปริมาณออกซิเจน ด้วยเหตุผลดังกล่าวแบบจำลองที่พัฒนาขึ้นจึงแบ่งบ่อออกเป็น 3 ระดับความลึกคือ ผิวน้ำกลางบ่อ และก้นบ่อ โดยให้การเปลี่ยนแปลงของออกซิเจนเป็นฟังก์ชันของความเข้มแสง อุณหภูมิการถ่ายเทออกซิเจนระหว่างน้ำกับอากาศ อัตราการหายใจของสิ่งมีชีวิต และอัตราการ ย่อยสลาย ผลจากการจำลองแบบพบว่าแบบจำลองคณิตศาสตร์ของสมดุลออกซิเจนมีค่าเป็นฟังก์ชัน กับอุณหภูมิมากกว่าความเข้มแสง เพราะผลจากการจำลองแบบมีค่าใกล้เคียงกับค่าที่วัดจริง มาก โดยเฉพาะที่ผิวบ่อและกลางบ่อ สามารถทำนายได้ใกล้เคียงกว่าที่ก้นบ่อ ตัวแปรที่ถูกใช้ ในการปรับค่าของแบบจำลองมี 2 ตัว คือ ค่าสัมประสิทธิ์ของการถ่ายเทออกซิเจนระหว่างน้ำ กับอากาศ (K) และอัตราการสังเคราะห์แสงสูงสุด (P(,max)) โดยที่ค่า P(,max) สามารถใช้ปรับ ค่าในแบบจำลองได้ดี และมีค่าเป็นฟังก์ชันกับปริมาณของแพลงก์ตอน อธิบายการเปลี่ยนแปลง ของแพลงก์ตอนตลอดการเลี้ยงได้โดยปริมาณคลอโรฟิลล์เอ ความโปร่งใส และธาตุอาหาร เช่น อนุพันธ์ของไนโตรเจน เป็นต้น ส่วนค่า K จะเพิ่มขึ้นตลอดการเลี้ยง ซึ่งกำหนดให้เป็นฟังก์ชันกับ เวลาการทำงานและจำนวนของเครื่องเติมอากาศ