增氧器的工作原理主要可以分為以下幾種：
機械增氧法。通過增氧泵的機械泵浦將空氣壓入水中，使空氣與水充分接觸，這種方法適用於廢水處理、魚塘等小型養殖場。
高壓增氧法。通過高壓泵將壓縮空氣壓入水中，使氧氣溶解在水中，這種方法適用於大型養殖場。
葉輪式增氧機。葉輪把它下部的貧氧水吸起來，再向四周推送出去，使死水變成活水。由於葉輪在旋轉過程中，在攪水管的後部形成負壓，所以也有利於提高空氣中氧氣的溶解速度，提高增氧效率。
微孔曝氣增氧。採用羅茨鼓風機將空氣送入輸氣管道，輸氣管道將空氣送入微孔管，微孔管將空氣以微氣泡形式分散到水中，微氣泡由池底向上浮，氣泡在氣體高氧分壓作用下，氧氣充分溶入水中。
負壓進氣增氧。有一些增氧機是通過水體流動內產生負壓，然後將空氣帶入水體之中，進而將空氣與水體進行混合，增加滲溶面積和速度達到增氧的目的。
溶氧機增氧法。通過溶氧機將氣體溶解在特定的液體中，從而將溶解氣成功地使其溶於水中。
海洋工程領域的超音波增氧法。將高頻電磁波導準確地聚焦於溶液中，受到聚焦點處的物質和能量的雙重作用，能夠有效提高物質的反應速率和反應效率。
這些方法通過不同的物理過程，如機械作用、氣泡上升、負壓進氣、微孔曝氣等，增加水中的溶解氧含量，從而改善水體環境，促進水生生物的生長。