Durante análise química, a água é testada para a presença ou ausência de certos compostos, e vários atributos, como nível de pH, são medidos. Parâmetros importantes medidos durante a análise incluem turbidez e presença de gases dissolvidos, metais e outras substâncias.
Oxigênio dissolvido, pH, turbidez e níveis de metais pesados, nutrientes e compostos orgânicos tóxicos são todas características importantes da qualidade da água. pH é uma medida da acidez ou alcalinidade de uma solução; quanto menor o nível de pH, maior a concentração de íons de hidrogênio.
Turbidez é uma medida quantitativa de sólidos suspensos na água e mede a turvação da água. Oxigênio disponível é uma medida do conteúdo de oxigênio dissolvido, que é vital para organismos aquáticos, como peixes. Nutrientes como nitrogênio também são importantes para sustentar a vida, mas se presentes em excesso podem levar a uma floração de algas que poderia sufocar outros organismos no corpo de água, um processo chamado eutrofização. Metais pesados e compostos orgânicos tóxicos são prejudiciais a humanos e à maioria dos outros organismos, então níveis destes poluentes devem ser o mais baixos possível.
Análise química oferece uma maneira de avaliar a saúde de um corpo de água e detectar sinais reveladores de poluição ou fatores como acidificação por chuva ácida que poderiam danificar o ecossistema ao longo do tempo. Análise também é importante para garantir a qualidade da água potável, incluindo água de poço.