Ørnsø modtager hovedparten af sit vand fra Funder Å, der ligesom Arnakkekilden og flere andre kilder i området er stærkt jernholdige. Vandet fra Ørnsø løber med Lyså videre til Silkeborg Langsø.

Fisk

Fiskebestanden i Ørnsø blev undersøgt i 1998 af det daværende Århus Amt. Med fund af 15 forskellige fiskearter er søen blandt de mest artsrige danske søer. Blandt andet kan nævnes helt, smelt, hork, sandart, gedde og knude. Den dominerende fiskeart er skalle, hvilket er typisk for næringsbelastede søer med uklart vand.

Vandkvalitet

Vandet i Ørnsø er uklart store dele af året på grund af algevækst. Det er især kiselalger, som farver vandet brunt. Blågrønalger optræder i større eller mindre omfang i sensommeren. Gennemsigtighed i sommerperioden er senest målt til 1,5 m i 2008. Biologerne skønner, at den skal op på 2 - 2,5 m for at få vandplanterne tilbage i søen. Omkring år 1900 var der udbredt undervandsvegegation i Ørnsø. Ved undersøgelser midt i 1950-erne og i 1990 blev der slet ikke fundet undervandsplanter.

Tilførsel af fosfor

Det er især næringssaltet fosfor, der er årsagen til de mange alger i Ørnsø. Fosfor er en væsentlig bestanddel i spildevandet fra dambrug, husstande og i landmandens gødning til de dyrkede marker. I 1950-erne blev der anlagt en del dambrug langs Funder Å, som udledte store mængder fosfor. I dag er der bedre rensning af spildevandet fra de få tilbageværende dambrug langs Funder Å. Tidligere blev der også udledt store mængder husspildevand til Ørnsø fra spildevandsanlæg i oplandet. I dag er tilledningen af spildevand fra bymæssig bebyggelse bragt til ophør, og kommunen arbejder løbende på at nedbringe belastningen fra de såkaldt regnbetingede udløb.

Er søen i bedring?

Fosfor, der er blevet tilført søen gennem tiden, er ophobet på søbunden, hvorfra det frigives hvert år i takt med stigende temperaturer til gavn for algerne. Tilførsel af fosfor fra omgivelserne med vandløbene bidrager også. Selv om vandkvaliteten i søen er blevet bedre, er søen fortsat relativt forurenet, målt på indholdet af alger og næringsstoffer. Den positive udvikling ser ud til at være gået i stå, og belastningen med fosfor til søen har været ret uændret de seneste år. Det kan tage rigtig mange år, før Ørnsø igen bliver klarvandet.