الماء، العنصر الحيوي للحياة، يتمتع بميزة فريدة تتمثل في قدرته على التصرف كمادة حمضية وقاعدية في آن واحد بناءً على الظروف الكيميائية المحيطة. هذا الأمر يرجع إلى خصائصه الفريدة كمركب أمفوتيري - وهو مصطلح يُشير إلى أنه قادر على استقبال أو منح بروتونات حسب الحالة. عندما يعمل الماء كتفاعل مع حمض مثل HCl، فهو يمتص البروتون ليتحول إلى ما يعرف بحمض برونستيد، كما يتضح من المعادلة التالية:

(HCl + H₂O → H₃O+ + Cl-)

ومن ناحية أخرى، عند تفاعله مع قاعدة like NH₆, يقوم بإعطاء البروتون ليظهر سلوكًا أساسيًا، كما توضح المعادلة أدناه:

(H₂O + NH₆ → OH- + NH₃)

هذه الخاصية تُسمى التأين الذاتي للماء والتي تحدث بشكل طبيعي ضمن كل أنواع المياه بغض النظر عن حالتها الفيزيائية. حوالي 1 لكل 100 مليون جزيء مائي سيشارك في هذه العمليات المتبادلة للحموضة والقلوية.

بالنسبة لموضوع درجة حموضة المياه العادية، رغم كون الماء النقي محايد pH=7، فإن أغلبية مياه الشرب والمياه الطبيعية تحتوي على معدلات مختلفة قد تنحرف عن مستوى المحايدة بسبب تركيزات غير متوازنة من الغازات والمعادن المذابة فيها. وعلى سبيل المثال، تميل المياه السطحية ليكون لها درجة حرارة تتراوح بين 6.5-8.5 بينما تشهد المياه الجوفية نطاقاً مشابه ولكن أكثر اتساعاً نسبياً (من 6 إلى 8.5). لذا، إذا تجاوزت الدرجة الحمضية لهذه العينات رقم 8.5، تصنف كأساسية والعكس صحيح فيما دون الرقم 6.5 مما يشير لحالة حمضية.

تأثير درجة الحموضة في الماء مهم لأنه يؤثر مباشرة على جودتها العامة وصحة النظام البيئي المرتبط بها مباشرة. زيادات عالية جداً بالقيمة الأساسية قد تغير الطعم لتكون مريرة وقد تؤدي لإنتاج رواسب داخل الأنابيب مما يعيق تدفقها بشكل فعال ويقلل أيضاً تأثير الكلور المستخدم للتطهير. 반대로 نقصان مستويات القلوية نحو الجانب الحمضي له نتائج كارثية إذ يلحق ضرراً بالأعمال المعدنية والأجزاء الأخرى قابلية التحلل عبر عملية الانمحاء والتآكل الناجمة عنهما. علاوة على ذلك، تلعب ظاهرة التحميل الزائد بالمغذيات دوراً محورياً بتغيير درجات PH حيث إن زيادة نسبة الأسمدة والنفايات الصناعية الضارة تساهم بطبيعة الحال بازدياد الأحماض وبالتالي تقليل المستوى المعتدل لنسب القواعد الطبيعية والحفاظ عليها لفترة زمنية طويلة بما فيه الكفاية لتكوين حالة دائمة معروفة باسم "التحميض". ولذلك يعد الاستقرار بالحجم المناسب للقيمة الأساسية أحد أهم العوامل المؤثرة بنقاء ونوع الجودة الكلية لأي مصدر مياه موفر للموارد اللازمة لاستدامة الحياة البرية والكائنات البحرية والبشر أيضًا.