天然水水质是指未受人类活动污染的天然水的物理化学特性及其动态特征。物理特性主要是指水温、颜色、透明度、嗅和味。化学特性由溶解和分散在天然气中的气味、离子、分子、胶体物质及悬浮固体成分、微生物和这些物质的含量决定。天然水水质是水资源评价的重要内容。天然水一般分为大气降水、地表水和地下水三大类。

未受人类活动污染的天然水的物理化学特性及其动态特征。物理特性主要指水温、颜色、透明度、嗅和味。化学特性由溶解和分散在天然水中的气体、离子、分子、胶体物质及悬浮固体成分、微生物和这些物质的含量所决定。天然水水质是水资源评价的重要内容。天然水一般分为大气降水、地表水和地下水三大类。在这三类水参加水文循环过程中，由于接触的介质不同，形成的物理化学特性也不相同。

天然水中溶解的气体主要是氧 （O2） 和二氧化碳(CO2)；溶解的离子主要是钾离子(K+)、钠离子（Na+），钙离子(Ca2+)、镁离子(Mg2+)、氯离子 (Cl-)、硫酸根离子(SO娺-)、碳酸氢根离子(HCO婣)、碳酸根离子(CO卲-)等八大离子;生物原生质有：硝酸根离子(NO婣)、亚硝酸根离子 (NO娱)、磷酸二氢根离子和磷酸氢根离子(H2PO嬄和HPO娺-)等;此外还有某些微量元素,如:溴(Br)、碘(I)和锰(Mn)等。天然水中的胶体物质有无机硅酸胶体和腐殖酸类有机胶体；悬浮固体包括无机和有机两类，以无机悬浮固体为主；微生物有细菌和大肠菌群。

评价天然水水质优劣的指标通常有色、嗅、味、透明度、水温、矿化度、总硬度、氧化－还原电位、pH值、生化需氧量(BOD)和化学需氧量(COD)等。

矿化度指水中溶解的化学成分的总量（不包括溶解气体）其定量表示为克/升或毫克/升。一般由水分析所得的阴阳离子总和求得。矿化度是划分天然水的级别，评价天然水优劣的最重要的指标。硬度指水中溶解的钙、镁离子的总量。把水加热至沸腾，由于形成碳酸钙和碳酸镁（CaCO3、MgCO3）并自水中析出，使水失去一部分Ca2+和Mg2+。这部分Ca2和Mg2+数量称暂时硬度。硬度与暂时硬度之差为永久硬度。硬度的定量表示方法为毫克当量/升,也常用德国度表示,1毫克当量/升等于2.8德国度。氧化-还原电位为水的氧化还原能力的量度,以伏特表示。它不是对水中某一特定组分的度量，而是水环境的氧化还原能力的综合反映。pH值是水中氢离子(H+)浓度的负对数。pH7时为碱性，水的酸碱性影响水中进行的化学反应，是水质评价的重要指标。化学需氧量 (COD)指水中易被强氧化剂氧化的有机物消耗的氧化剂的量,以毫克/升表示。它是衡量水中有机物相对含量的重要指标。是评价天然水质、污水处理效果的主要指标。生化需氧量 (BOD)指水中有机物在生物化学分解过程中所消耗的氧的量。

天然水物理化学特性的成因，取决于天然水形成过程中的各种物理化学条件，特别是所接触的各种介质。大气降水水质取决于当地的气象条件和降水淋溶的大气颗粒物的化学组成。地表水水质(河水水质和湖水水质)则主要取决于径流所流经区域的岩石、土壤类型和植被。地下水水质则主要取决于含水层的岩性和补给区的地质条件。天然水不同于纯水，它是随时间和空间而变化的一种复杂溶液。了解和掌握天然水质状况及其变化规律，是合理开发利用天然水资源所不可少的。