水族箱

水族箱（）又称为水族缸或水族槽，俗称鱼缸（），是为了观赏而专门用来饲养水生动植物的生态箱，通常至少有一面为透明的玻璃或高强度的塑料。水族箱内饲养的通常为观赏鱼，但亦可是无脊椎动物、两栖动物、爬行动物和水生植物。水族馆的大型水族箱还可以饲养各种体型较大的远洋鱼和海洋哺乳动物。
人们很早就懂得饲养水族生物，但直到1850年代，玻璃所制成的水族箱成为当时的一个新玩意，人类水族从由上到下的变成侧面的立体欣赏场景。随著发展出更复杂的水族系统如照明、过滤系统，鱼变得更加健康，且因为稳定饲育的长寿，逐渐变成一种家庭宠物的产业模式。私家的水族饲养是世界各地都盛行的嗜好之一，全球约有6千万名爱好者，并持续成长和专业化。
水族箱的种类有很多变化，由简单的只饲养一条鱼的小水族箱，到复杂得需要配备精密支援系统的生态模拟大型水缸。海洋生物馆里的水族箱可以非常巨大，以阿拉斯加水族馆为例，水族箱容量逹5,400立方米，饲养著约580个水生生物品种。水族箱一般分为淡水或咸水、热带或低温并有著与之相配的设备。这些是决定饲养哪类生物的条件。水族生物多数是于野外捕捉，但也有部分是可作人工繁殖，以供应水族贸易。
虽然一般人认知中的水族饲养，花费不多、时间与责任也较轻，但少为人知的是水族对专业的要求也可以达至极高水平，相对饲养猫狗的学问更为深入，一些爱好者、专家会尽力维持水族箱内的生态，并模拟所饲养生物的天然居住环境，这仰赖大量的知识的摄取、精进。水族箱的水质控制，包括了管理营养的流出及流入，更需要注意的是废物管理。水族箱内的氮循环是指氮元素从食物中流入箱内，生物进食后将其转化成有毒的氮废物，再由箱内的益菌转化成毒性较低的氮化合物。要维持一个良好的水族环境，还需要恰当的物种选择、生物负荷管理及良好的环境设计，牵一发而动全身。除此之外，美观与否也是观赏性水族的一大要点之一。
历史及发展.
古时的水族箱.
于人工环境饲养鱼类已有很久历史，古时的苏美尔人将野外捕捉的鱼饲养于池塘内供日后食用；于中国，以鲤鱼配种出锦鲤及金鱼相信始于超过2,000年前；于古埃及的图画中可见庙宇的长方型池塘饲养著俄克喜林库斯（Oxyrhynchus，古埃及的州，现为一考古遗址）一种神圣的鱼。中国宋朝时，金鱼被饲养于陶瓶里作观赏用途。其他文化的历史里，亦有养鱼作为实际或装饰用途。
玻璃水族箱.
将鱼饲养于室内透明的缸内作观赏用途这个概念，是近代衍生出来的。但难以准确定出其出现的时间。1665年，日记作者佩皮斯（Samuel Pepys）记述於伦敦看见「一件精巧的珍品，鱼儿被饲养于一玻璃缸的水里，牠们可以生存很长时间，牠们被细致地标示著牠们是外来的」。佩皮斯所见的鱼，很可能是盖斑斗鱼（"Macropodus opercularis"），一种中国广州常见饲养于花园的鱼，当时由不列颠东印度公司进行买卖。18世纪，瑞士博物学家特朗布雷（Abraham Trembley）将发现于荷兰一个花园河道里的水螅饲养在圆柱型的玻璃瓶内作研究。换而言之，将鱼饲养于玻璃容器这个概念的出现，不迟于这段时期。
普及.
于1851年在英国举行的万国工业博览会展示了一个装饰华丽、以铸铁作框架的玻璃水族箱，水族饲养亦随之首先于英国成为大众的嗜好。有框架的水族箱设计，是演变自华德箱（Wardian case，即生物育养箱，于1830年代发展出来，供英国园艺学家于运送外国植物的长途船程中保护植物）。现代水族喜好者或许会感奇怪的是，19世纪的水族箱底部为金属，可用火加热箱内的水。德国与英国在这个嗜好上竞争，踏入20世纪，汉堡市成为欧洲入口新奇水族品种的港口。第一次世界大战后几乎所有家居都已经有电力供应，水族箱亦因此更广泛地受欢迎。电力的改善使水族科技得以发展，使人工照明、通风、过滤、水温加热都成为可能。空中运输的出现使更多远方的外地品种能够入口，亦使水族饲养更受欢迎。
现时，估计全球有大约6千万水族喜好者。水族嗜好最强列的地区依次序为欧洲、亚洲及北美洲。在美国，许多人（40%）同时打理2个或以上的水族箱。
功能及设计.
相比室外池塘和古时的玻璃瓶，现代的水族箱具备许多专门的系统。水族箱的体积可以小至只饲养一条鱼的小鱼缸，也可以大到模拟整个海洋生态的大型公共水族箱。要想让一个水族箱成功运作，其内的水族生物应该能够长期存活，并且尽量模仿这些物种在野外的天然栖息环境。
淡水水族箱最为受欢迎，这是因为它们易于打理且成本较低，生物也可以大量人工繁殖。然而，水族爱好者们也成功地仿照海洋环境建造出咸水水族箱，但这相对麻烦且昂贵，需大量自动化设备来调控水质，并且依赖从野外捕捉的个体来维持生态平衡。
水族箱的设计亦需考虑其他方面因素：体积、照明情况与时间、漂浮海洋藻类或河川根生植物的密度、活石或沉木放置、洞穴或悬垂物设置、底砂或底土、生物种类选择、过滤器抽水口及出水口的位置及方向、水流强度以及其他因素（例如放置水族箱的位置）。这些因素都可以影响水族生物的行为及存活。
造型与材质.
一般常见的水族箱，通常为多片玻璃或压克力之类的透明材质，以矽胶黏合而成，依照造型的不同，可分为方缸、圆缸、一体成型缸（又称为ㄇ缸）、海湾缸等等。水族箱的造型设计各有利弊，没有一定的标准，一般而言饲养者均按照个人喜好加以选择。
方缸是一般最常见的造型，由五片玻璃或压克力黏合，四周围都是直角。圆缸则通常为玻璃材质，做成圆球状，上方有开口，由于造型不适合加挂过滤设备，一般仅用来饲养斗鱼或是孔雀鱼等对溶氧、水质要求不高的鱼类。一体成型缸在三面使用同一片玻璃弯折而成，在折角处较为美观，但是靠近角落时水中物体会有失真情形。海湾缸的正面玻璃整个做成圆弧状，对水中景物有放大效果，但也有一定程度的失真问题。常见的水族箱材质有普通玻璃、强化玻璃、压克力等等。大部分水族箱都以普通玻璃为材质，亦有以强化玻璃制造，但价格较高。压克力材质能够耐极大的水压，而且透光性极好，一般用于大型水族箱或是海洋生物馆中的观景窗使用，但因为硬度不足，维护保养、打磨也是很昂贵的花费。
配备.
普遍的家居淡水缸配备一个过滤系统、照明系统、气泵。此外，许多海水缸（或部分大型淡水缸）会使用潜水泵促进缸内水流循环，另外还有冷水机及加温器来模拟大洋或湖泊水体的稳定温度。
过滤系统.
混合物理及生物过滤的系统现时非常普遍，可清除溶于水中的含氮废物、磷酸盐及其他微粒物质，避免这些物质积累对生物造成危害。过滤系统是家居水族中最复杂的机械组件，而且有不同的设计。大部分系统是利用马达将箱内小部分的水抽到外部水道进行过滤，经过滤的水会返回箱内。蛋白质去除器则是只适用于海水缸的过滤装置，用以去除水中的蛋白质及其他含氮废物。
过滤系统根据过滤方式可分为:
一般而言，没有绝对的物理过滤系统，微生物会存在于水族箱及过滤器中。过滤系统一般多采先进行物理过滤，再进行生物过滤的方式来过滤水中有害物质。由于物理滤材会吸附有害物质，因此必须定时换洗，例如能将废物移除的沸石或活性碳等等;至于生物滤材则建议不需更换，就算要清洗时也只需要用水族箱内的水轻冲即可，否则将会伤害生物滤材上的微生物。
过滤系统根据过滤设备的设置地点来分类，大致上可分为下列几种:
一般建议过滤系统的效能，大约每小时要能够让水族箱内的水循环2到6次为佳。例如一个水容量30公升的水族箱，则至少必须选择每小时60公升，或至多每小时360公升过滤效能的过滤设备。过滤设备的循环效能通常会以 L/H (公升/每小时)单位来标示，部分过滤设备会以加仑为标示单位。过滤效能并非越高就越好，太强的过滤效能可能会造成水流扰动过大，部分水中生物可能因此太过疲惫甚至死亡。
在设置水族箱前，选择合适的过滤系统是相当重要的。
气泵.
气泵是用来为水提供适量氧气（而水草缸则需要提供二氧化碳）。本来被普遍使用的气泵现时已较为少用，因新式的过滤系统已能够提供足够的水面流动，以进行气体转换，反而很多人使用二氧化碳钢瓶来为水草打气。但在某些意外状况，如二氧化碳使用不当而造成水中溶氧量降低时，关闭二氧化碳设备，并使用气泵能够迅速将水中氧气密度提高，减少水族箱内的生物伤亡。海水可以用蛋白质除沫器来代替。
加温器.
水族箱的加温器是一个恒温器，当箱外温度低于适当温度时调高水温，最主要的加温器是加热棒。相反，冷水机可使用于温带水族箱内，或当箱外温度高于适当温度时调低水温，然而冷水机往往价格昂贵。此外，亦可利用散热风扇吹拂水面，加速水分蒸发以降低温度，惟此法需时常补充水量以维持水位，特别是盐度变化不可太大的海水缸。根据鱼缸所处的地区，大小，饲养物种类型的不同，加温器和冷水机的取舍可灵活调整，例如，在中国南部沿海地区饲养宽鳍𫚭这种偏向于冷水生活的鱼类时冬天则可以不需要加热器，但夏天最好配备冷水机防止因温度过高所导致的鱼只暴毙。
光照.
光照同样是水族箱的成败关键，尽管一般人想像中饲养的鱼不需要光照，但其实一个水族箱对光照的需求是随水族箱种类而变化的，部分玩家会挑战的水草缸与珊瑚缸对光线的要求相当高，许多甚至需要昂贵的专用灯具与配置，很多都有设有复杂的自动定时功能，更可以模拟各种天候的光照与日、月相的季节性变化，光线的质量也是要点，许多灯具可以组合出不同波长的光值，但饲养纯鱼缸除非是血鹦鹉鱼等对光照需求较高的鱼种以外，大部分都只需要合理的光照就足够了，比如饲养灯眼鱼这类深海鱼类每天给予的光照时间可以少一点。
其他.
淡水水草水族箱通常建议投入二氧化碳、液态肥料等消耗品，海水则更为复杂且频繁，因而需要使用钙反应器与滴定机等等设备来维持即时的供应。
以上各项所需设备以及设计考量，都是为了要维持适合生物生存的水质及条件。
水族箱分类.
水族箱是根据几个变数去分类哪些物种适合饲养。水质是最重要的分类准则，因大部分的水中生物只适合生长于有限度的水质条件。水族箱的体积亦限制了饲主可模拟的生态系统、物种选择及生物负荷能力。
水质条件.
水中的溶质可算是最重要的水质条件，可大幅影响水的化学性质，因而影响生物与环境的互动关系。盐度是最基本的水质条件分类：淡水（盐度低于0.5‰）可模拟湖泊及河流环境；海水（盐度介乎30‰—40‰）可模拟海洋环境；汽水（亦称为半海水，盐度介乎0.5‰—30‰）可模拟淡海水交界的环境，如河口。
除了盐分之外，还有其他成分可影响水质，而且同样是模拟天然环境的重要条件。水中的氢离子浓度（pH值）是用以量度酸碱程度。海水通常为碱性，但淡水的pH值则较为多变；水的硬度是量度水中矿物质的含量，硬水或软水需视乎情况而选择。溶解有机物含量及溶解气体含量亦是重要的因素。
于家居饲养水族的人士，一般都以经处理的自来水饲养水族。淡水缸中，需要加入水质稳定剂或是曝气以去除水中的氯及氯胺（用以消毒食水的化学品），使水适合水族使用。汽水或是海水，水质较好的可直接以天然海水为水源，或是以粗盐或是海水素调制，但是多数粗盐和海水素仅能让海鱼生存，并不能让珊瑚生长良好，调制时往往需要以比重计辅助以确保所需的浓度。较有经验的水族人士亦会调整水的pH值、硬度或溶解有机物及气体含量。公开展示的大型水族箱，因其耗水量较大，则需设置于接近天然水源（例如河流、湖泊或海洋），以满足大量用水的需求，使用前亦无经过太多的处理程序。
水温及水流.
水温及水流对于水族箱的成败亦同样重要。水族箱亦可就水温分为两种：热带及温带水族箱。大部分鱼类及植物只能生存于有限的水温范围。热带或温带水族箱较为常见，平均温度为摄氏25度（华氏78度），而热带鱼是最受欢迎的水族生物。温带水族箱的水温较热带水族箱为低，有一部分的鱼类较为适合栖息于较冷的环境，如果环境温度过高则很容易导致其死亡。
水的流动对于模拟天然生态系统亦为重要。水族人士会根据水族生物的需要，选择静止或有水流的水族箱。例如咸水珊瑚缸就必须要有马达来提供强劲的水流，模拟海浪的动作，而淡水鱼缸一般可以不配备。
对于一些游泳能力弱的鱼类，水族箱应尽量减小水流大小，这些鱼类往往生活在静水河流或池塘当中。
水温可用加热器（或冷却器，但因价格昂贵较为少用）配合温度计以调节水温；水流则以潜水泵调节，或谨慎地设计水的内部流向（例如调整过滤器入水及出水位置）。
主题.
有些水族箱是根据特殊的主题所设计的，例如近年来非常流行的水草缸，便以姿态美丽、种类繁多的水草作为布景的主题（水草缸甚至还可以继续细分，比如）；软体缸则是以珊瑚、海葵、软体动物等等的无脊椎动物为主题；龙鱼缸、 展斗缸、孔雀缸、娃娃缸、海水纯鱼缸、龟缸、两栖动物缸等等，则是以特定的物种为主题；而生态缸则是以重现野外生态为主题，如中国原生缸，东南亚原生缸，马湖慈鲷缸等，此外生态水族箱和陆地生态缸之间还存在有混合种——水陆缸。
体积.
水族箱的体积可小至只饲养一条鱼的小鱼缸——简单的玻璃碗形鱼缸，容量少于1公升，除了可饲养直接呼吸空气的迷鳃鱼外（又称斗鱼，属于攀鲈亚目），如暹罗斗鱼或盖斑斗鱼，一般都不适合大部分的鱼类；2005年底，意大利罗马市政府以不人道为理由，禁止使用此类鱼缸饲养鱼类——至到大型的公众水族箱，大得足以饲养鲨鱼或容纳整个海草森林生态系统。一般而言，较大型的水族系统可应付较急速的温度及酸碱度波动，以提供较高的稳定性。
一般认为，要配备过滤及其他基本装置的最小体积要求为11公升；而一些实际限制，如水的重量（每1公升纯水重达1公斤，咸水则更重）、内部水压（高水压需要更强更厚的玻璃）等，使家居水族箱最大的体积只可约为1立米方。但一些水族人士专门制造数立方米的水族箱，但需要很大的努力及高昂的费用。
饲养大型物种或模拟大型环璄的公众水族箱，其体积可远远大过家居的水族箱。-{乔治亚}-水族馆（Georgia Aquarium）拥有现时为全球最大的水族箱，容量达30,000立方米。而将落成的杜拜购物中心声称将会取代-{乔治亚}-水族馆的地位。蒙特瑞湾水族馆（Monterey Bay Aquarium）内有一个以压克力建造的观察窗，可观赏水族馆内的主箱，该观察窗长17米、高5米、厚33厘米，曾经是全世界最大的水族观察窗，而最大的观察窗则设于日本冲绳县国头郡本部町海洋博公园内的冲绳美丽海水族馆（Okinawa Churaumi Aquarium），该观察窗长22.5米、高8.2米、厚60厘米，而此水族馆更为现时全球第二大的水族馆。公众水族箱的体积，通常是受制于成本的考虑。
物种选择.
选择物种的原则众说纷纭，在不考虑风水和饲养主题的情况下，较为普遍的做法是根据物种的侵略性来选择。一个水族箱可同时容纳几种能够共处的非侵略性物种，但具侵略性的，只能与互相制衡或可以与其共生的物种共处。
一个水族箱内的物种，可能并非源自同一个地区，但所要求的水质条件相若。水族箱内除了有鱼外，还可放入一些无脊椎动物（如虾、蟹）、水生植物及一些「水族家具」（如躲避陶罐），亦有水族箱以饲养这些非鱼类生物为重点，甚至完全不饲养鱼类。
淡水箱的物种选择.
有一些水族箱只饲养单一种品种的鱼，无需放置底物，或只加入植物。这类水族箱通常是用以饲养鳉鱼（Killifish）、卵胎生的鱼类（Live-bearing aquarium fish）、丽鱼（cichlids）、龙鱼（Gabelbart）、虎鱼（tiger perch）、大型加拉辛等，有时仅作为繁殖之用。
生态型的水族箱模拟大自然特定的生态系统，将不同种类的鱼、无脊椎动物、植物养在一起，并调节水质，设计修饰成天然环境。生态型的水族箱是最复杂的水族箱，知名的公众水族箱都是以生态型水族箱作展览。
咸水箱的物种选择.
除了上述的水族箱种类外，还有饲养珊瑚礁的咸水水族箱，这类水族箱模拟热带海洋温水带的复杂珊瑚生态系统，珊瑚水族箱重点是无脊椎动物的多样性，家庭珊瑚水族箱只会有限度饲养细小的鱼类，并还要考虑它们与珊瑚等无脊椎动物的兼容性，确保它们不会互相伤害。饲养海葵、珊瑚、活礁、软体动物、甲壳动物的技术于1980年代开始发展。珊瑚水族箱被视为最难以打理的水族箱，需要很多专业知识及特制的装置（饲养花费亦相对地昂贵）。
另外，潮汐缸也是一个罕见的海水缸变种，这种海水缸通过气泵和定时开关来模拟自然界潮起潮落等环境，以更好地复刻潮间带物种在野外的习性，有时还会种植红树胚轴。
除了珊瑚水族箱，FOT（Fish only take）水族箱也是海水水族箱的一大主流，主流的海水FOT水族箱主要饲养刺盖鱼科、蝴蝶鱼科、刺尾鱼科的鱼类，几乎不再增加其它造景和饲养无脊椎动物。
还有一类海水水族箱是仅饲养自己野外采集的生物，并模拟当地生态环境的水族箱，这类水族箱成本最低，在中国大陆，这类水族箱的主要饲养对象通常是一些本地随处可见的杂鱼，其中还包括许多被当作食用鱼的物种，褐菖鲉、六线鱼属、肩鳃鳚属、织纹螺等生物就是这类水族箱的常客，许多习性特殊而不能在水族箱内饲养成活的鱼类也是个很有挑战性的目标。
深海缸以饲养深海鱼类为主，需要提供较少的光照，并使用冷水机来降低缸体水温；在水族业界当中，主要栖息在海平面100m以下水深的生物一般都可以被称作深水生物，市面上的深水生物一般都十分的昂贵，采集起来也相当困难，极高的门槛使得这种类型的海水水族箱鲜有人接触。
海草缸同样也是十分罕见的，这类水族箱以模拟海草床生境为主。
滩涂缸通常被视作是一种海水缸，它的含水量比其他任何一种水族箱都要少，这类水族箱以野外采得的滩涂泥为基底，常饲养有招潮蟹和弹涂鱼等生物，有时还栽培有红树，出于较低的水位和基底细小的泥沙，滩涂缸一般不使用过滤器，这就要求饲养者频繁地换水。
半咸水箱的物种选择.
半咸水水族箱也被叫做“汽水缸”，是一类非主流的水族箱，其水体盐度介于淡水和海水水族箱之间，但是饲养方式更倾向于淡水水族箱，这类水族箱饲养的主要物种包括部分鲻科鱼种、金钱鱼科、大眼鲳科、肩鳃鳚属、珍鲹鱼苗、珍珠龙胆、弹涂鱼属等，有时还包括了四眼鱼属、汤鲤属等较为罕见的鱼种，这类鱼缸有时会使用沉木来模拟红树的支柱根。
水族生物来源.
早期的水族鱼类及植物是于野外采捕并运送（通常以船运送）到欧洲及美国的港口。20世纪初，很多色彩艳丽的热带鱼都捕捉及出口自马瑙斯、巴西、曼谷、泰国、雅加达、印度尼西亚、荷属安的列斯、加尔各答、印度等热带港口。现时世界各地都有供应水族生物贸易的采捕活动，很多贫穷的村落甚至以采捕水族生物为主要的收入来源。对于一些现时未能人工繁殖的物种，野外采捕是主要的供应来源，而且亦可引入新的品种。
野外采捕生物有几个缺点：(1)远征采捕的成本高昂，而且并非一定成功；(2)长途运送对鱼造成严重的伤害；(3)死亡率非常高；(4)受惊及紧张使鱼变得虚弱，抵埗时可能已经生病；(5)在捕捉过程或会使鱼受伤，尤其是当使用氰化物捕捉珊瑚鱼时；(6)鱼体可能携带有比养殖个体更多的致病生物，贸然放入水族箱当中可能造成交叉感染。
近年，野外采捕活对环境造成的破坏已引起全球水族人士的注意。使用毒药采捕会毒死珊瑚及其他非目标物种；捉走了一些当地稀有的品种；一些物种是生境系统的关键，大量采捕会破坏该生态系统。此外，环境学家已忧虑到破坏性捕鱼法对环境的危害，水族人士协商发起运动，以人工繁殖计划及野外采捕认证计划降低水族贸易对野外采捕的依赖。1997年一份调查美国饲养水族人士的问卷中，有三分之二受访者选择人工育养，而非野外采摘的珊瑚，另外超过80%受访者认为贸易应该只准许人工繁殖及可持续性采捕活动。
1893年，法国首先成功人工繁殖出暹罗斗鱼（"Betta splendens"），人工繁殖的技术亦开始缓步发展。供应水族贸易的人工繁殖现时集中于香港、新加坡、曼谷、美国佛罗里达州南部，而较小规模的人工繁殖则在斯里兰卡及夏威夷。水族贸易的人工繁殖计划于1990年代中紧急地开始发展。淡水品种的人工繁殖技术相对地较咸水的为成熟。
水产养殖是指以人工控制的环境养殖水生生物，支持水产养殖业的人士认为，以养殖鱼供应水族贸易对环境及社会都有好处。水产养殖可减低对野外的破坏，替代野外采捕，供应市场的需求，而养殖水产亦可放返野外以补充物种的野外存活数量（Tlusty 2002），但这个做法亦对环境造成一定的风险。
水族生物贸易是入侵物种的根源之一，因为不负责任的水族饲主将一些外地生物品种弃置到河流或溪涧，世界各地都有不少受外地品种入侵的地方，对当地的本地物种及生态系统构成危害，以水族贸易为途径入侵的物种主要有豹纹翼甲鲶（清道夫）、水盾草、剑尾鱼等，在中国大陆，这些物种入侵的重灾区主要在广东和海南地区。
水族饲料.
水族饲料种类繁多，大致可分为3种：人工合成饲料、急冻／干制饲养及活饵，视乎物种的需要选择。
人工饲料多是根本特定物种的营养需要，混合植物及动物物质，并加入维生素、矿物质等养料调配而成。有些饲料会加入人工显色剂／扬色剂，强调喂食后会使鱼的体色更为明显（尤其是金鱼及锦鲤饲料），但这些显色剂对鱼本身可能无益，甚至有害，故应细心选择较少化学成分，而且不会在喂食时污染水质的饲料。人工饲料的形状多为颗粒状，而薄片状饲料亦十分普遍。人工饲料多为浮水性，使鱼池边的饲主可看见鱼儿在水面觅食时的情况。
活饵即是活生生的饲料，例如红虫、血虫、丰年虾、蚯蚓、水蚤等，对于一些较大型的物种，或需喂食小鱼或小虾。这些饲料对于饲养一些不食用／不习惯食用人工饲养的动物尤其重要。活饵难以作长时间保存，未进食的活饵需要另外饲养著，或保持冷藏。市场上有一些急冻及干制成方块状的活饵，在处理上较新鲜活饵方便。
生态.
一个最理想的水族生态是能够将天然的生态平衡于一个封闭的环境中重现，但实际上是没有可能于水族箱维持一个完美的平衡。举例，如一个平衡的捕食关系即使于最大的水族箱中亦不可能维持。饲主一般都需要人工地维持水族箱内的生态平衡。
大量的水可以使生态更容易达至近乎平衡。假若出现任何使系统偏离平衡点的事故，更多的水就有更强吸收系统震荡的能力，从而淡化该事故对系统的影响。简单举例，一个11公升容量的水族箱内，唯一的一条鱼死了，对整个系统会造成重大影响；一个400公升的水族箱，在大量的鱼当中死了一条，对整个系统的影响则相对轻微。故此，水族人士喜欢尽量设置较大的水族箱，这样可提供一个更稳定的系统，无需密切注意维持箱内的生态平衡。
氮元素循环.
水族人士最关注的是如何管理水族生物排出的生物废料。鱼、无脊椎动物、真菌及细菌会排出氮废物氨（NH3）（氨可能会被转化为铵盐，NH4+），而动物及植物物质，包括粪便，在分解过程中同样会释出氨。当这些氮废物积累到一个高的浓度水平就会使生物中毒，故此务必通过氮循环将这些物质控制于一个低浓度范围。
一个平衡良好的水族箱应该含有可将废物转化的生物。氮废物是由硝化细菌（亚硝酸菌属，"Nitrosomonas"）转化。硝化细菌将水中的氨转化成亚硝酸盐（NO2-）。惟高浓度的亚硝酸盐同样可毒害生物。另一种的细菌（硝化螺旋菌属，"Nitrospira"）会将亚硝酸盐转化成毒性较低的硝酸盐（NO3-），饲养者再以换水的方式稀释水中硝酸盐的浓度。这个硝化作用的过程是水族嗜好者所熟知的。（硝酸菌，Nitrobacter，以往被认为是将亚硝酸盐转化成硝酸盐的最要角色，市面上亦可购买此细菌，用以加快硝化系统的建立。虽然在生物学上硝酸菌的确与硝化螺旋菌有同样的功能，但研究发现，一个建设好的水族箱内却未能侦测出硝酸菌的存在，但硝化螺旋菌则非常丰富。）
在水族箱中，硝化菌往往附著在滤材以及底砂上，形成数种菌类共生的菌膜。除了物理过滤使用的白棉及羊毛绒之外，亦有专门用以培养硝化菌的生化棉、陶瓷环等等生化滤材，或提供较佳的水流，或提供较大的附著环境，以培养硝化菌。
除了细菌外，水生植物亦能够透过转化氨及硝酸盐，去除水中的氮废物。植物会将水中的氮化物吸收并转化为身体一部分。但时，这个转化只是暂时性的，当枯萎的叶脱落，分解过程中又会将氮废物释放出来，硝酸盐始终存在于水中，必须透过换水将硝酸盐的浓度稀释。
虽然水族人士称这个为氮循环，但实际上这只是整个氮循环的一节：系统中的氮是由外面加进去的（大部分是饲料中的氮）。但无论如何，硝酸盐到最后始终存在，或是被封锁于植物之内。故此，饲主需要定期更换箱内高浓度硝酸盐的水，或除去枯萎的植物。
养水.
新设立的水族箱，硝化系统往往还未健全，因而水族界中经常会听到「养鱼先养水」这句话。所谓「养水」是指先培育出一定数量的硝化细菌，才逐步将鱼放入缸内。养水的时间长短视比重而定，水的比重越高，硝化菌繁殖的速度就越慢。淡水缸通常为三天到一个礼拜，而海水缸往往需时一个月以上。
养水有几种不同的方法，水族饲养者可不添加任何菌种便开始养水（因一般环境中就有硝化菌的存在），或将含有少量硝化菌种的添加剂直接加进水内（对加速培养硝化菌有一定程度的效果），或从另一个水族箱中将成熟的硝化细菌菌落搬进来培育（例如砂石或生物过滤器中的菌落），一般来说以后者培养的速度最快，然而不可忽略的是，无论以何种方式养水，均需要一段时间方能培养出基础的硝化系统，且刚培养出来的硝化系统功能尚不足以支撑大量的生物，必须每隔一段时间才增加新的生物，给硝化菌繁殖的时间，以免含氮废物超出硝化系统的处理能力，使缸中生物中毒。
有两种「养水」方法于近年愈来愈流行，这就是「无鱼养水」或靠种植水生植物去养水。
「无鱼养水」，顾名思义在过程中没有鱼的存在，仅加入死体、鱼便、饲料等作为氮的来源，有时甚至会在水族箱中加入少量的氨以培育细菌。过程中，氨、亚硝酸盐及硝酸盐的含量需不时作监测。待硝化系统有一定基础之后全缸换水2/3以上，才将生物放入。
另一个方法是密集地种植生长速度较快的植物，如浮萍，依靠这些植物去消耗水中的氮化物。据一些专门种植水草的水族人士的报称，植物消耗氮化物的能力远比传统的除氮方法更有效率，水中的氮化物含量减少至不能侦测到的水平。
一个水族箱如果没有适当地「养水」，水中的有毒废物就会快速地积累至一个高浓度，杀死水族箱内的生物。
其他营养循环.
氮并不是水族箱内唯一循环的养料。溶解的氧气由水面或气泵进入系统内，二氧化碳亦离开系统进入空气。磷酸盐循环亦是一个重要，但经常被忽略的营养循环。硫、铁及其他微养料亦会随食物进入，以废物方式排出，并于系统内循环。洽当地掌握氮循环，适量地给予均衡的食物，并且注意生物负荷，通常已经足够维持其他营养循环的平衡。
生物负荷.
生物负荷是指水族箱内的生物对该生态系统所造成的负荷。愈重的生物负荷代表愈复杂的水族生态，亦代表愈难维持生态平衡。此外，水族箱的体积会限制了水族箱所能承受的生物负荷。暴露于空气的水面面积限制了水族箱吸收溶解氧气的能力。硝化细菌的硝化能力受制于牠们所能占据的空间。而实际上，水族箱的体积亦限制了可饲养的鱼及植物数量。
为免系统的生物负荷过重，水族人士有几个基本法则。最为流行的法则是「每1吋的鱼需要1美制加仑的水」，意思是所有鱼的长度总和不得超过水族箱的美制加仑数（大约是每7毫米的鱼，就需要1公升的水）。当然，计算时需要考虑到鱼继续生长至成熟时的长度，以免长大后变得挤迫而影响鱼的健康（注意，这个法则并不适用于一些身型较粗状的鱼，如鲶鱼，或一些具侵略性的鱼，如，丽鱼）。而金鱼一类排废量较大的鱼，水族人士建议加倍至每1吋鱼需要2美制加仑的水。但有水族人士质疑这个法则，因为这个法则没有考虑到鱼的体温、活动力、与箱内同伴的相容性（例如2条雄鱼或许不能共存）、水箱的尺寸及过滤系统的能力。最安全决定生物负荷极限的方法是与有经验的水族人士讨论。
生物负荷的极限及最理想的生物负荷，在实际及理论层面上都是难以计算的。因计算需考虑到废物产出速率、硝化反应效率、于水面的空气转换速率、以及其他难以测量的变数。故此，水族人士一般都会参考基本法则，并不断尝试，直接达到一个适当的生物负荷水平。