Aeroponik kök oksijenlenme, hidroponik sistemler arasında kök bölgesine en yüksek oksijen transferini sağlayan yaklaşım olarak öne çıkar. Köklerin asılı kaldığı kapalı büyüme odasına periyodik aralıklarla besin solüsyonu sisi püskürtülür; sisler arası aralıklarda kökler doğrudan hava ile temas eder. Bu mekanizma, su ve toprak ortamına kıyasla oksijen transferini dramatik biçimde artırır. Aeroponik kök oksijenlenme mekanizmasında kritik değişken, kök yüzeyine ulaşan suyun damlacık boyutudur. Optimum aeroponik sis damlacık boyutu 50 mikron altındadır; daha büyük damlacıklar su filmi oluşturarak kök-hava temasını azaltır ve difüzif oksijen transferinin hızını düşürür. Sisletme kafasının basınç profili ve debi aralığı sistematik biçimde kalibre edilmeden kök oksijenlenme verimliliği değerlendirilemez. Bitki kök bölgesinde oksijen kıtlığı (hipoksi), kısa süre içinde çeşitli stres tepkilerine yol açar. Aerobik solunum aksadığında glikoliz ve fermentasyon süreçleri devreye girer; etanol ve asetaldehit birikmesi kök hücrelerinde toksik etkiye neden olur. Aeroponik kök oksijenlenme yetersizliği durumunda bitkilerde ilk gözlemlenen semptomlar yaprak sararması (chlorosis) ve büyüme hızı yavaşlamasıdır; kronik hipokside lateral kök gelişimi baskılanır ve besin alımı azalır. Stres toleransı açısından bitkiler arasında önemli farklılıklar mevcuttur. Domates, biber ve marul gibi kültürler farklı hipoksi eşiklerine sahiptir. Aeroponik sistemlerde kök bölgesi oksijen konsantrasyonu (RZO) sürekli izlenmeli ve 5 mg/L'nin altına düşmeden uyarı sistemi devreye girmelidir. Aeroponik kök oksijenlenme ve sıcaklık etkileşimi de göz ardı edilmemelidir. Su sıcaklığı arttıkça çözünmüş oksijen kapasitesi düşer; besin solüsyonu 22°C'nin üzerine çıktığında hem oksijen çözünürlüğü azalır hem de patojen mantar gelişimi (Pythium türleri) hızlanır. Bu nedenle yüksek sıcaklık koşullarında aeroponik sistemlerde sisletme frekansı artırılarak kök yüzey kuru kalma süresi kısaltılmalıdır.