水的酸度是指水中所含能提供H离子与强碱（如NaOH、KOH等）发生中和反应的物质总量。这些物质能够放出H，或者经过水解能产生H。水中形成酸度的物质有三部分：（1）水中存在的强酸能全部离解出H，如硫酸（H2SO4）、盐酸（HCl）、硝酸（HNO3）等；（2）水中存在的弱酸物质，如游离的二氧化碳（CO2）、碳酸（H2CO3）、硫化氢（H2S）、醋酸（CH3COOH）和各种有机酸等；（3）存在的强酸弱碱组成的盐类，如铝、铁、铵等离子与强酸所组成的盐类等。天然水中，酸度的组成主要是弱酸，也就是碳酸。天然水中在一般的情况下不含强酸酸度。水中酸度的测定是用强碱的标准溶液（如0.1mol/LNaOH）来滴定水中。如用甲基橙指示剂所测得的酸度是指强酸酸度和强酸弱碱形成盐类的酸度；而用酚酞指示剂所测得的酸度包括了上述三部分酸度，即称为总酸度。

天然水中的硬度主要是指Ca2、Mg2等金属离子，水中的碱度主要是指碳酸氢盐碱度HCO3-。而水中主要存在的离子有Ca2、Mg2、Na、K和HCO3-、SO42-、Cl-等。水中的硬度与硬度之间的关系分为三种情况。（1）碱度>硬度（以mol/L计）HCO3->（Ca2Mg2）水中的硬度（Ca2、Mg2）都变成为碳酸氢盐，并同时还有Na、K的碳酸氢盐，但没有非碳酸盐硬度在。此时，碱度减去硬度所得的差值等于Na、K的碳酸氢盐。这部分多出的Na、K的碳酸氢盐碱度即所谓过剩碱度亦称为负硬度。（2）碱度=硬度（以mol/L计）即HCO3-=（Ca2Mg2）此时只有Ca2、Mg2的硬度及其碳酸氢盐碱度，既无非碳酸盐硬度，亦无Na、K的碳酸氢盐。（3）碱度<硬度（以mol/L计）即HCO3-<（Ca2Mg2）。此时又有两种情况，一是Ca2>HCO3-的钙硬水，此时水中有非碳酸盐硬度CaSO4、MgSO4的存在，但没有镁的碳酸盐硬度Mg（HCO3）2。另一种情况是Ca2>HCO3-的镁硬水，水中有镁的碳酸盐硬度Mg（HCO3）2的存在，但没有钙的非碳酸盐硬度存在，而有镁的非碳酸盐硬度MgSO4的存在。但上述两种情况，无论是哪种，水中都有非碳酸盐的硬度存在，而没有Na、K的碳酸氢盐存在。