Фізико-хімічні показники якості води характеризуються температурою, окислюваністю, рН,лужністю, жорсткістю і сухим залишком.
Якщо температура води відкритих водоймищ значно змінюється залежно від сезону (від 0,1 до 30°С і вище), вода підземних джерел характеризується постійністю температури. У технологічному процесі залежно від початкової температури воду підігрівають або охолоджують. При цьому слід враховувати, що температура впливає на стан домішок, які містяться у воді.
Важливим гігієнічним і технологічним показником, який визначає загальну міру забрудненості води, є перманганатна окислюваність. Вона визначається витратою кисню (у мг), необхідного для окислення домішок води при кип’ятінні її з перманганатом калію. Цей показник характеризує вміст у воді органічних сполук, заліза (II), нітритів, сульфітів та інших домішок.
Показник концентрації іонів водню (рН) характеризує реакцію води (кисла, нейтральна, лужна). Цей показник залежить від співвідношення у воді іонів Н+, НО–, НСО3– і деяких інших неорганічних і органічних речовин.
Лужність є сумою концентрацій усіх аніонів слабких кислот і гідроксил-іонів. Значення лужності характеризує здатність води зв’язувати слабкі кислоти. У природних водах лужність залежить, в основному, від кількості іонів НСО3–.
Жорсткість води зумовлена вмістом солей кальцію і магнію в ній і виражається в мг-екв/л води. 1 мг-екв/л відповідає вмісту 20,04 мг Са2+ або 12,16 мг Мg2+ в 1 л води.
Розрізняють тимчасову (карбонатну), постійну, загальну, а також кальцієву і магнієву жорсткість води.
Тимчасова жорсткість води зумовлена вмістом в ній гідрокарбонатів. При кип’ятінні води вони переходять в нерозчинні карбонати, які випадають в осад практично повністю, особливо при виділенні СО2. Карбонат магнію виділяється не повністю і дуже повільно, а при охолодженні води може знову перейти в розчинний стан.
Постійна жорсткість характеризується присутністю у воді кальцієвих і магнієвих солей сірчаної, соляної, азотної і інших кислот. При кип’ятінні ці солі залишаються розчинними і в осад не випадають.
Загальна жорсткість є сумою тимчасової і постійної жорсткості. За її значеннями природна вода класифікується на (мг-екв/л): <1,5 – дуже м’яка; 1,5-3 – м’яка, 3-4,5 – середньої жорсткості; 4,5-6 – досить жорстка; 6-10 – жорстка; >10 – дуже жорстка.
Сухий залишок дає уявлення про загальний вміст нелетких домішок води і є масою речовини, висушеної при температурі 105°С (мг), яка залишилася після випарювання 1 л води. Сухий залишок після висушування і термічної обробки представлений мінеральними речовинами.