Para entender o significado dos parâmetros analíticos é importante algum entendimento sobre os fenômenos químicos que ocorrem na água, tais como as reações de ácido-base, oxidação-redução, complexação, solubilização e interações interfaciais.
Esses processos devem ser considerados não apenas sob o ponto de vista termondinâmico (equilíbrio químico), como também sob o aspecto cinético (velocidades de reações).
Apesar da grande diversidade na composição química das águas naturais, a maioria das águas doces têm em comum uma composição semelhante quanto aos compostos inorgânicos dissolvidos. Na maioria dos casos, 95 a 99% dos solutos “inorgânicos dissolvidos” são constituídos por 4 cátions (Ca2+, Mg2+, Na+ e K+), 3 ânions (HCO3-, SO42- e Cl-) e uma espécie não-ionizada (sílica, que existe como Si(OH)4.
A predominância dessas espécies é o resultado da sua relativa abundância na crosta terrestre do fato de que os seus sais moderadamente ou muito solúveis.
Não podemos esquecer também da grande importância dos processos biológicos atuando na (bio)química das águas.
Por exemplo, a fotossíntese das algas favorece o aumento de pH pela remoção de CO2 dissolvido, convertendo o íon HCO3- em CO3-2. O íon CO3-2 pode reagir com Ca+2 formando um precipitado pouco solúvel de CaCO3.