Хімічний склад природних вод - це комплекс розчинених газів, мінеральних солей та органічних сполук, що знаходяться в природних водах. Сучасні фізико-хімічні методи дають змогу визначити понад 80 хімічних елементів, присутніх у гідросфері Землі. Проте багато елементів міститься в природних водах у надзвичайно малих кількостях, які не можливо виявити внаслідок недостатньої чутливості методів аналізу. Хімічний склад природних вод - важлива складова частина поняття якості води, враховується при організації водопостачання, дослідженнях процесів забруднення водморів, річок, озер, водосховищ, ставків , скиданні стічних вод після очищення у водотоки та водойми, при плануванні заходів з охорони вод.
Хімічний склад природних вод у гідрохімії умовно поділяється на 7 груп:
розчинені гази - кисень, азот, сірководень, діоксид вуглецю та ін.;
головні (основні) іони (макрокомпоненти): аніони - гідрокарбонати (HCO−3), сульфати (SO2−4), хлориди (Cl−); катіони - кальцій (Ca2+), магній (Mg2+), калій (K+), натрій (Na+);
біогенні речовини - сполуки азоту (NO−2, NO−3, NH+4), фосфору (PO3−4), кремнію, заліза;
органічні речовини - різноманітні органічні сполуки, які належать до органічних кислот, складних ефірів, гумусових речовин, азотовмісних сполук (білки, амінокислоти) тощо;
мікроелементи - всі метали, крім тих, що увійшли до головних іонів;
радіоактивні елементи - пізніше виділені в окрему групу з мікроелементів, враховуючи специфіку походження, фізичні властивості та вплив на життєдіяльність організмів (В.К. Хільчевський,1997);
специфічні забрудюючі речовини - пестициди, синтетичні поверхнево-активні речовини, феноли, нафтопродукти тощо.
Окремі показники
Особливе значення мають іони водню, які містяться в природних водах у надзвичайно малих кількостях, проте є надзвичайно важливими для хімічних і біологічних процесів (показник рН).
Крім наведених, до якісних характеристик складу природної води належать твердість, лужність, окиснюваність, які зумовлені сукупністю кількох компонентів складу води.
Важливим є інтегральний показник мінералізація води - сума всі визначених при аналізі мінеральних речовин у мг/дм³ (г/дм³), які містяться у даній воді. Понад 90 % мінералізації природних вод становлять головні іони.
В океанології замість мінералізації використовують поняття солоність води (вимірюється в проміле - ‰ ).
Близьке до мінералізації поняття сума іонів - сума всіх видів іонів, концентрація яких перевищує 0,1 мг/дм³.
Сухий залишок (застаріла характеристика в гідрохімії, але використовується у водопровідній практиці стосовно питної води) - загальна маса речовини, отримана після випаровування фільтрованої води і подальшого висушування осаду при температурі 105 град.С до постійної маси (мг/дм3, г/дм3). Близький до поняття мінералізація води.