地下水是一种浓度较稀的溶液，它含有常见离子，最常见的阳离子是钙、镁、钠，最常见的阴离子是重碳酸根、硫酸根、氯根；微量组分，如氟、溴、碘、硼等和气体组成，如氮、二氧化碳、甲烷等。一定化学成分的地下水是一定的地质环境下的产物。地下水主要来源于大气降水和地表水，这些水进入地层后与岩土产生溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作用、阳离子交替吸附作用、混合作用及人类活动作用等，使地下水的化学成分进一步演变。