La valeur d'alcalinité d'une eau indique la capacité de cette eau à neutraliser les acides. Dans les eaux naturelles, les sels d'acides faibles déterminent l'alcalinité. Les bicarbonates sont les composés les plus importants de l'alcalinité. En raison des activités du dioxyde de carbone sur les substances de base dans le sol, des bicarbonates se forment dans les eaux. D'autres sels d'acides faibles tels que les silicates, les phosphates et les borates sont également présents en petites quantités dans les eaux naturelles. Les eaux naturelles contiennent parfois de grandes quantités de carbonate et d’alcalinité des hydroxydes. En particulier, les algues absorbent le dioxyde de carbone présent dans l’eau à l’état libre ou ionisé et augmentent le pH de l’eau jusqu’à atteindre 10. Les eaux de chaudière de l'industrie contiennent des alcalinités carbonate et hydroxyde.

Trois substances de base contribuent à l’alcalinité de l’eau. En raison du pH élevé, ces substances peuvent être regroupées comme suit: hydroxydes, carbonates et bicarbonates.

Le niveau d'alcalinité totale indique la teneur en base de l'eau et est ajusté séparément du pH. Le niveau d'alcalinité totale est une valeur importante, en particulier lors du nettoyage des étangs. Il n'est pas possible d'ajuster le pH de l'eau et de la maintenir constante sans ajuster le niveau d'alcalinité totale. La faible alcalinité totale rend l'eau corrosive. Les joints et les surfaces en plâtre de la piscine commencent à se tacher et à fondre, et les pièces métalliques s'usent. De même, l'eau de la piscine commence à fleurir. Une alcalinité totale élevée provoque la calcification de l'eau. Le chlore perd son effet et l'eau devient trouble.

Pour déterminer le niveau d'alcalinité, les deux indicateurs suivants sont utilisés en laboratoire: la phénolphtaléine et la méthylora. Celles-ci sont titrées par des méthodes chimiques pour déterminer le niveau d'alcalinité.

Des analyses d'alcalinité totale sont également effectuées dans des laboratoires agréés dans le cadre d'analyses physiques et chimiques des désinfectants. Ces laboratoires utilisent des méthodes d'essai et des critères d'essai reconnus dans le monde entier pour les essais, les mesures, l'analyse et l'évaluation, et sont basés sur des normes publiées par des organisations locales et étrangères.