引水后还可以提高西湖底层水体的含氧量，减少底层因缺氧而引起营养盐分溶出的可能性。在氧化状态下，磷以正磷酸盐状态或螯合物状态存在，其物理性状呈固态，难以为生物利用。而在还原状态时，磷酸盐则以低价态存在，螯合物结构被破坏，造成大量溶出。在通常情况下营养元素依靠水、泥界面氧化层的氧化作用，使营养盐分无法溶出，保证湖体水质不受底泥的影响。而一旦该氧化层因缺氧被破坏，底泥中营养元素的溶出就失去控制，必然导致水质的恶化。一般情况下底泥深处呈还原状态，营养元素以低价态存在，而低价态的营养元素在水中的溶解度很高，极易为生物所利用。引入的钱塘江水中生物含量较低，有机耗氧物的含量也大大低于西湖水体，而溶解氧的含量却较高，特别是经提水的搅动，溶解氧含量大大提高，有助于维持西湖底泥的氧化层，防止水质恶化。
西湖引水，从很大程度上保证了西湖的常年水位，缩短了湖水的滞留时间，增强了水体的自净能力，控制了西湖水体富营养化程度，对提高湖水透明度、降低总磷含量、抑制藻类孳长等方面发挥了重要作用。但是单纯的引水，营养元素浓度下降还是缓慢，富营养化问题未得到根本解决。根据浙江省水利厅水政资源处俞建军先生的观点，认为主要有以下的四个原因：
一是引入的江水与湖水难以完全混合，降低了水质改善作用。由于西湖的形态特点，引入的江水与湖水难以完全均匀混合，造成换水作用的下降。另外，引水冲污对西湖水质的改善仅局限于引水的进水口附近，即小南湖湖区，对其他湖区水质的改善并不明显。由于只有小南湖一个进水口和圣塘闸一个出水口，引入水体从小南湖进入，主要经外湖从圣塘闸流出，而很难到达其他湖区。特别是由于湖中有白堤、苏堤的阻挡，使岳湖和北里湖成了换水的“盲区”，大大降低了引水工程对西湖水质的改善作用，使引水工程的效能难以充分发挥。
为解决引水不能到达北里湖和岳湖的问题，有关部门在1994年封堵了断桥和锦带桥的桥孔，并在断桥附近布设了涵管，直接从北里湖向外排水，使北里湖的水质得到一定程度的改善。但岳湖由于没有排水口，仍无法得益于引水工程。
二是截污工作不够彻底，影响了水质的改善。在引水工程实施前，曾在西湖周围埋设了9公里的截污管道，使约72％的污水进入了污水管道，但仍有28％的污水直接流入湖体。再加上流域内人口的增长和旅游业的发展，污染源数量和污水量都有所增加，使西湖水质改善的效果不十分明显。
三是钱塘江原水中总磷的浓度就较高。钱塘江水虽然比西湖水的水质较好，但根据有关监测，钱塘江水自身的总磷平均浓度就较高，而且钱塘江水水质也从10年前的Ⅰ、Ⅱ类，下降到Ⅱ、Ⅲ类，这也从客观上降低了引水工程的效果。
第四则是江道的变迁，使引水条件恶化。近年来由于钱塘江水质自身受潮汐和上游环境变化的影响比较大，以及自身污染的影响，使得西湖引水的时间和水质难以得到保证，一年中能供西湖引水的时间越来越少。同时因钱塘江江道变迁，潮涌增大，水质不稳定，引水变得更加困难。据西湖引水工程可行性研究报告分析，引水工程全年可引水时间为240天左右，而由于江道变迁，目前可引水天数已下降到了100天左右。特别是伏旱期间，钱塘江上游来水量减少、涌潮加大的问题更加突出，大大降低了引水工程的作用。
由于受以上因素的影响，加之出入水口布局欠周、环湖截污不彻底和湖西城市化倾向严重等因素，西湖水域内仍存在水质污染情况，甚至有一段时间出现了劣Ⅴ类水质。据《2002年杭州市环境状况公报》指出：“西湖湖区水质总体保持稳定，高锰酸盐指数、总磷等多项指标达到Ⅳ类水质标准，但湖区总氮、叶绿素a超标较重，仍处于富营养状态。四条入湖溪流水质均为劣Ⅴ类，水质指标升降互现。总氮、粪大肠菌群等指标超标严重。虽然经过底泥疏浚、环湖截污、引配水和其他一系列综合整治措施，延缓了湖水富营养化的进程，西湖水质仍未见明显好转的趋势。”
为彻底改善西湖水质，在2003年杭州市启动的西湖综合保护工程中，又开始实施新一轮的西湖引水工程。在钱塘江边新设一个白塔岭泵站，同时对原有的引水泵站设备进行了改造，进一步加大对西湖的引水量。又在玉皇山南侧和赤山埠新建两座容量分别为30万立方米和10万立方米的引水预处理场所，通过加药、混合、絮凝、沉淀等工艺方法处理后，保证每天有40万立方米的钱塘江水源源不断地流入西湖，提高了水质和水的透明度。其中每天有30万立方米从玉皇山预处理场经太子湾公园注入西湖，10万立方米从赤山埠预处理场经杨公堤引入湖西恢复水域，这就使西湖引水有效地摆脱了钱塘江水质变化的影响，2003年西湖引水量达6000万立方米，2004年开始，预计每年引水1.2亿立方米，使西湖水实现了一月一换。同时，开辟了柳浪闻莺、涌金池、大华饭店、一公园、五公园五个新的出水口，使湖水能均匀顺畅排出。据2006年的环保检查资料，西湖外湖的湖水，平均透明度达到66.04厘米，比2005年增加1.51厘米；里西湖透明度更达到了110.45厘米。主管部门说，这都是西湖引水工程的功劳。
四、西湖泄水
前文中已经说到，西湖是一个相对比较封闭、水体也比较浅的湖泊，湖中的水基本上处于静止状态，流速极其缓慢。如果没有钱塘江引水工程，湖水的自然交替为一年一次左右，属于更新非常慢的人工湖泊。因此曾经有人甚至认为西湖是一潭死水，供水主要靠雨水和山间溪流，排水基本靠空气蒸发。
改善西湖的水质，最根本的是要控制湖泊富营养化，要使进入西湖的水所含养分总量加上西湖底泥不断释放出来的养分都能通畅地排出去，使输出和输入平衡。自从进行引水工程以后，西湖的补充水量大大增加，但湖水的流泻却跟不上进水的节奏，因此西湖泄水问题，也被提到了议事日程上来。
事实上，古人也早就认识到了西湖的这一天然缺陷。在古时候，西湖适量泄水，不仅是旱时灌溉、雨季排涝的需要，而且也关系到西湖水质的保护，因此水闸的建造、使用、保护和改进，早就受到人们的重视。
西湖泄水利用，自唐代开始就为地方当局重视。南宋《淳祐临安志》卷一〇载：“先是，郡城以斥卤苦于无水，唐李邺侯泌，引湖水入城中，为六井，以便民汲。白文公居易《湖石记》，又载其溉田之利。”而在白居易治湖时，又有“北闸南笕”之说，在钱塘门外辟建石函桥闸，“湖涨，则开此泄于下湖”，以保持湖水的蓄泄流通。五代吴越国王钱镠在建都杭州筑罗城时，还特意在西湖南、北泄水口设涌金、钱塘两座水门，为城市防御和水上交通关隘。泄水通过市区河道，成为民用和灌溉的水源。这一状况自五代历经宋、元、明、清历代。而据《十国春秋》的记载，其后的钱元瓘也曾命金华将军曹杲“即城隅浚三池，引湖水入城，以通舟楫”。再如清嘉庆九年（1804），浙江巡抚阮元在浚治西湖之前，首先配套实施了杭州市区河道的重新疏浚，其用意同样在于盘活西湖与杭州城整个市河系统的活水潆洄。
民国元年（1912），杭州市政府在拆除沿西湖城墙时，将两座水城门改建为涌金闸、圣塘闸，泄水通过市区河道以排涝、抗旱。1950年后，人民政府又将涌金、圣塘两闸木制闸门改为铁板门，圣塘闸泄水口改建成混凝土暗渠，以扩大泄水流量。
1955年杭州大旱，钱塘江盐潮上溯，自来水厂水源发生盐涩味，不能饮用，当时从西湖放水抗旱救急，自涌金闸放水流入浣纱河，经城河至自来水厂贴沙河蓄水库，作为补充水源。1973年，浣纱河改建为城市防空通道和排水暗渠，在开元桥至中河埋设输水暗管，利用西湖水冲洗中河、东河。北路泄水自圣塘闸流入桃花河、古新河、沿山河，直至大运河。每逢抗旱时，可自流灌溉运河以西大片农田；排涝时，泄水由大运河直至太湖。1984年，圣塘闸再由人力启动改为电力启闭，闸门上新建圣塘闸亭。南路泄水自涌金闸流至浣纱河、贴沙河、上塘河，抗旱时，可灌溉上塘河水系农田，排涝时，由上塘河经临平至海宁，排入杭州湾；也可从上塘河德胜坝、善贤坝翻水至大运河。
自钱塘江引水工程、西湖引来钱塘江水后，原先的圣塘闸由于规模太小，无力承担起每天30万立方米水的排放重任。湖水大“引”而小“泄”，仍然难以成为活水，只有改造原闸，升级其功能，才能保持进水量与出水量的平衡。
1987年1月10日，为改善西湖水质而实施的又一项重大举措———圣塘闸改建工程开始动工。圣塘闸位于西湖水域东北隅的湖滨路与白沙路交界处，历来是泄排西湖水的主要水口。它与位于小南湖的西湖引水进水口，形成西南—东北的方位对应关系。圣塘闸泄水口经改造后，全部采用电气化控制，闸身上部的中心控制室有效监控着西湖的水位、水温、流量和流速，泄水量明显增大，泄出的湖水经由地下管道流入古新河。此后，与小南湖进水口—圣塘闸泄水口处在同一走向地带的西湖水体的流动性相应提高了。
与圣塘闸改造后的效果形成鲜明对比的是，外湖东南区水域和西里湖、北里湖等区域，却成了相对的死水区，引钱塘江水改良西湖水质的效益大打折扣。
1994年3月，针对西湖引入钱塘江水后，引入水源到达不了北里湖的实际情况，在这一水域实施了换水工程。这一工程主要是利用北里湖与其东侧的古新河4米左右的水位落差，封闭断桥、锦带桥桥孔，将北里湖东北端的湖水通过地下管道直接排入古新河，而引入的钱塘江水则由西泠桥孔流入北里湖。北里湖换水工程共埋设钢筋水泥管248米，建窨井13座、放水闸1座，铺设水下管道60米，封闭3座桥的桥孔水道，并安装闸门。工程竣工后运作半年时检测发现，北里湖水质的透明度、总氮和总磷含量等指标都比换水工程实施前有明显改善。
历史上，西湖原来有的5个出水闸口，分别是圣塘、涧水、石函、溜水、流福沟五闸。其中前三闸在钱塘门外、旧昭庆寺西；溜水闸在涌金门北；流福沟闸在清波门学士港。但由于种种原因，只剩下唯一的圣塘闸还在使用，使湖水的流动性受到很大限制。为解决这一问题，水利部门决定恢复开启涌金闸。
1997年8月7日，位于西湖老年公园的涌金闸开启，西湖水以0.5立方米/秒的流量穿过地下管道，与原浣纱河开元闸和定安路荐桥闸沟通，流入中河。在此之前，中河由于河水水源的断绝，整条河道已经沉寂多年。涌金闸每天约4万立方米湖水的涌入，使中河恢复了生机。同时，大量湖水的流动、输出，使西湖东南区块水域的湖水也流动起来。
1999年，杭州市政府又投入1400万元，进行西里湖———浙大护校河沟通工程的建造。工程在曲院风荷公园内建泵站，将西里湖湖水以1立方米/秒的流量通过地下管道用明渠经过金沙涧、植物园竹类区引入浙大护校河，然后流经沿山河注入西溪，一直流入余杭塘河。
从2000年开始，西湖综合保护工程全线启动。2002年西湖南线新景观落成。2003年新湖滨面貌焕然一新，湖西杨公堤两侧开挖水域70公顷，使西湖平均水深达到2米左右，整个西湖面积增加到6.38平方公里。
为进一步提高水质和增加水量，就要让西湖水更换得更加充分。因此在西湖引水的同时，有关部门对西湖水流的均匀分布经过细致考虑，又于2003年增加了西湖配水工程。在长桥溪上游打一竖井和隧洞，将西湖引水渠道中的水引入长桥溪，以改善长桥溪和西湖长桥水域的水质。另外，在西湖圣塘闸、岳湖等几处出水口的基础上，又在湖滨一公园、五公园以及涌金广场等处新增5个出水口，让西湖水质改变得更彻底。如今，西湖共有9出水口，除圣塘闸外，还有涌金闸、岳湖闸、北里湖、柳浪闻莺、大华饭店、涌金池、湖滨一公园、华侨饭店等出水口。西湖水由这9个出水口奔涌而出，再进入浙大护校河、沿山河、西溪河、运河、中河、古新河、清水河、余杭塘河等城中河道，有效地改善了杭州城市的水环境。
五、湖面保洁
西湖水体和底泥的污染，除了径流、引水、生活生产污水等带来的污染外，还包括湖面降尘和垃圾等悬浮物带来的影响，以及湖上船舶引起的污染。因此，在进行底泥疏浚、环湖截流等工作的同时，西湖水域管理处还定人定时打捞湖面污物，保持湖面洁净。
自然界的季节变化和大量的游客，给西湖湖面带来很多落叶、树枝、垃圾，等等，因此西湖水域管理处每天派船打捞漂浮湖面的树枝树叶、瓜皮果壳、废纸、塑料等污物，并对西湖船舶进行了有效的管理。