Redox potenciál charakterizuje probíhající oxidačně redukční procesy ve vodách, závisí na hodnotě pH prostředí a obsahu O₂. Ve stratifikované nádrži (viz tepelný režim vod) je v epilimniu hodnota redox potenciálu 0,4 V – 0,6 V. Při poklesu potenciálu na 0,2 V probíhá redukce trojmocného železa na rozpustnou dvojmocnou formu (zvýšený výskyt hydroxidu železitého např. na dně hypolimnia, viz koloběhy prvků).

Reakce vody, pH nebo-li záporně vzatý dekadický logaritmus koncentrace vodíkových iontů, je dalším fyzikálním faktorem. Hodnota pH prostředí má úzký vztah s probíhající fotosyntézou. Při intenzivní fotosyntéze se odčerpává oxid uhličitý, dochází k narušení uhličitanovápennaté rovnováhy a hodnota pH se posouvá do alkalické oblasti (až na pH 11). Zvýšenou fotosyntetickou aktivitou v období vegetace ve svrchních vrstvách epilimnia se narušený rovnovážný vztah mezi oxidem uhličitým a hydrogenuhličitany projeví biogenní dekalcifikací na ponořené makrovegetaci. V souvislosti s výskytem a adaptací organismů na rozpětí hodnot pH, existují organismy snášející velké rozpětí - euryiontní (vířník Brachionus urceolaris, pH 4,5 - 11) a organismy vázané na úzkou valenci faktoru - stenoiontní (nálevník Spirostomum ambiguum, pH 7,4 – 7,6). Specifickým příkladem jsou organismy žijící v prostředí s extrémně nízkým pH, např. v rašeliništích (pH 3), kde je produktivita značně snížena, nízké pH brzdí cirkulaci látek, rozkladné procesy a inhibuje fixaci dusíku.

S hloubkou nádrže roste hydrostatický tlak vody o 0,1 MPa na každých 10 m. V hlubokých nádržích jsou organismy vystavené působení vysokého tlaku, ale díky nepatrné stlačitelnosti vody mohou vegetovat i ve velkých hloubkách bez ohrožení života. Se zvyšujícím se tlakem dochází k narušení rovnovážného stavu mezi oxidem uhličitým a uhličitanem (zvyšuje se stabilita), zvyšuje se rozpustnost oxidu uhličitého a vápníku, a toto se projevuje redukcí vápenných koster u živočichů.

Vnitřní prostředí vodních organismů je tvořeno převážně z vody, proto při pohybu organismů do větších hloubek dochází k vyrovnávání tlaku mezi vnějším prostředím a jejich vnitřním prostředím protoplazmy. Z hlediska tolerance vůči změnám tlaku jsou organismy eurybatní a stenobatní. Měňavka Chaos proteus snáší rozpětí tlaků od 25 MPa do 45 MPa, hyne po delším vystavení tohoto tlaku. Z dalších organismů pro zajímavost, druhy prvoků Paramecium, Vorticella snášejí tlak 50 MPa, korýš blešivec Gammarus 40 MPa až 60 MPa. Ryby bez plynového měchýře přežívají tlak od 10 MPa do 20 MPa. Organismy s širokou ekologickou valencí (viz ekologická valence) tlaku mohou měnit svou polohu ve vodním sloupci tak, že migrují ze svrchních vrstev do spodních, jev se nazývá vertikální migrace. Organismy dýchající vzdušný kyslík mají problém při potápění do větších hloubek, protože při zvyšování tlaku dochází ke změnám objemu vzduchu uvnitř jejich těl (BOYLŮV-MARIOTŮV zákon). Při náhlém snížení tlaku se uvolní rozpuštěné plyny a ty v podobě bublinek vedou k plynné embolii.

  Grafy souvislostí do úrovně:      I       II       III