其目的是增加深层水体的溶解氧浓度和促进水体混合。富营养化导致水库藻类生物量大量增加，大量生物相有机物沉降，水库表层底泥有机物含量逐年增加，水库底部处于厌氧状态。通常情况下水库较深，富营养化水库底部普遍厌氧。在厌氧条件下，底泥中硫、磷等营养盐以及铁、锰等重金属元素释放，加速了水质的退化，底栖动物种类与数量也随之下降，从而影响整个生态系统的结构与物质循环过程。通过深层曝气，将氧气输入水底，改善水库底部的溶解氧条件，消除厌氧环境，可抑制底泥中营养盐和重金属的释放，也可减少厌氧环境下产生的异味物质浓度。当水库底部的水温较低时，深层曝气在增加溶解氧的同时也使冷水上涌，从而降低水柱表层（特别是真光层）的水温，并且使得藻类细胞在水体中均匀分布，有效抑制藻类（尤其是蓝藻）的光合速率与细胞增殖，降低水华蓝藻在浮游植物中的比例。因此，深层曝气是富营养水库常用的水质改善方法，由于需要动力系统，该技术主要应用于中小型水库，在高纬度地区水体夏季运用较多，在短期内可明显地改变浮游植物群落结构，多年运行后可降低浮游植物的总生物量，改善水库局部水质。