L'eau contient principalement des molécules d'eau H₂O mais aussi différents ions en solution. Sur ces étiquettes d'eau minérale, on peut lire la nature et la concentration des espèces dissoutes.

A- La plus ou moins grande acidité d'une eau:

Chacun  a sa propre impression de saveur plus ou moins acidulée d'une boisson. Les chimistes ont établi une échelle de pH qui traduit de façon plus précise l'acidité ou la basicité ( alcalinité ) d'un milieu. Cette acidité est donnée par un nombre positif et sans unité, le pH ( potentiel hydrogène ou hydronium ). Le pH est compris entre 0 ( solutions les plus acides ) et 14 (solutions les plus basiques ).

Plus le pH est faible, plus la solution est acide. Un pH de 5  est 10 fois plus acide qu'un pH de 6. Un pH de 4 est 10 fois plus acide qu'un pH de 5 et 100 fois plus acide qu'un pH de 6. De la même façon, lorsque le pH augment de 1 unité, la basicité ( ou alcalinité ) est multipliée par 10 ! Il y a peu d'espèces vivantes qui évoluent dans des milieux de pH inférieurs à 4 ou supérieur à 10.

Ce sont les ions hydronium H⁺ ou H₃O⁺ qui sont responsables de l'acidité d'un milieu. Le pH est défini par la relation

.

Dans un milieu neutre ( pH = 7 ), leur concentration vaut

.

Même dans un milieu bien acide ( pH = 2 par exemple ), la concentration de ces ions vaut

:

elle reste donc faible. La concentration en ions hydronium n'est pas indiquée sur les étiquettes d'eau minérale. Par contre sur certaines on lit le pH.

B- La dureté d'une eau:

La dureté de l'eau dépend à la fois de la concentration des ions calcium II ( Ca²⁺ ) et de celle des ions magnésium II ( Mg²⁺ ). D'autres ions comme ceux du fer de l'aluminium ou du manganèse interviennent aussi mais dans une moindre mesure car ils sont très peu concentrés.

Plus une eau est dure, moins elle fait mousser le savon. Le nettoyage avec une eau dure est plus difficile qu'avec une eau douce.

La dureté s'exprime en équivalent de carbonate de calcium ou calcaire (CaCO3), mais parfois en degrés hydrotimétriques français ( °H ou °F ). Un degré français équivaut à 10 mg/L de CaCO3.

Ces dernières limites sont arbitraires et varient suivant les appréciations.

Pour connaître la dureté de son eau, il faut se procurer des bandelettes de test auprès de vendeurs de matériel d'aquariophilie ou s'informer auprès de sa société de distribution. Dans les régions au sol calcaire ou après passage sur des roches magnésiennes l'eau est plus dure qu'en terrain siliceux. Les eaux amazoniennes sont naturellement acides et douces alors que dans la région des grands lacs africains elles sont basiques et dures. Un lien existe entre la dureté de l'eau et les problèmes cardio-vasculaires. On a noté une fréquence moins grande d'infarctus du myocarde chez les populations où l'eau est dure. Les eaux trop douces présentent des dangers pour la santé car elles dissolvent d'abord les anciens dépôts calcaires puis le plomb et le zinc des tuyaux. L'eau dure entartre les canalisations et les réservoirs et ceci est accentué avec la température ( bouilloire, cumulus...); on consomme davantage d'énergie électrique. Elle fait consommer plus de savon et elle amplifie la pollution. Si le degré hydrotimétrique n'excède pas 12 , l'eau peut être consacrée à n'importe quel usage sauf dans les chaudières où la pression est élevée: il faut alors faire subir un prétraitement à l'eau. Si le degré hydrotimétrique dépasse 50, des dégâts rapides et très importants peuvent se produire tant à l'échelon industriel qu'au niveau domestique.

C-Adoucir l'eau: C'est la rendre moins dure ou encore faire diminuer son degré hydrotimétrique.

Pour cela, on peut faire passer l'eau au contact de résines échangeuses d'ions:

La résine contient des ions Na⁺ et ceux-ci laissent leur place à des ions Ca²⁺ ou Mg²⁺ qui deviennent ainsi moins nombreux et donc moins concentrés dans l'eau.

Lorsque la résine est saturée, il faut la changer:

 Enfin on peut régénérer l'eau ou rendre l'eau plus dure grâce à une autre résine: