優質礦泉水比自來水具有明顯的保健作用，其生物學效應更優於自來水，但是優質礦泉水呈現出的保健功能不能單純地歸結於礦物質的作用。
自來水和礦泉水中均含有豐富的礦物質，但是其生理功能和生物效應卻有所不同。
8．水的硬度
水中所含鈣和鎂的總量（Ca2++Mg2+）稱為水的總硬度。由於水中的陰離子的不同，硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度兩種。當水中鈣和鎂與碳酸鹽和重碳酸鹽結合時，經過煮沸，碳酸鈣鎂出現沉澱，可以被除去，這種鹽類形成的硬度一般稱為暫時硬度；而一些硫酸鹽和氯化物形成的鹽類不能用煮沸的方法去除，這種硬度稱為永久硬度。
硬度的單位用當量濃度表示最為方便。但是常見的是用重量濃度來表示，即mg/L。由於硬度並非單一的離子或鹽類，必須換算成統一的鹽類，這時可以按照當量換算的原則以CaO或者CaCO3的重量濃度來表示。
水中的鈣、鎂的重要性越來越被人們所認識。飲水中的鈣和鎂直接或間接地對人體健康產生作用，一般認為，水中的鎂和鈣含量分別應為10mg／L以上和20～30mg/L。
關於水的總硬度，專家經過多年的研究和流行性病調查認為，我國健康水的硬度應該為50～100mg/L比較合適，最高不得超過450mg/L，最低不得低於30mg/L。
世界衛生組織認為，水質標準中應當明確規定鈣的最低含量，並認為水中鈣的含量應當在20mg/L以上，人體缺鈣和鎂後會引發骨骼疾病、心血管疾病、Ⅱ型糖尿病、腸癌等。
1977—1978年，美國人的鈣攝入量僅為743mg/L，到了1995年，增加到813mg/L，即便如此，人均每日攝入的鈣量往往低於每日營養物質推薦量，因此，水是一個很好的鈣的補充劑。
按照世界衛生組織的飲水推薦量來計算，如果水中的鈣為50mg／L，則女性每日可從水中補充的鈣（mg）＝2．2×50=110mg／L，因此，每日飲用含有50mg/L鈣的水就可以滿足人體11％左右的鈣的需要量。
人體所含的鎂元素是細胞內僅次於鉀的第二重要的陽離子，它與影響線粒體和細胞膜完整性的生理過程有關。另外，鎂是人體內合成過程必不可少的、與細胞核DNA的穩定以及骨骼礦化有關的元素。
人體每天需要220～410mg的鎂。美國人每日鎂的攝入量為240～365mg，但是在美國的許多地區，人們的鎂攝入量不能滿足每日的需要量。在一些地區，水中的鎂可以滿足人體需要量的20％～40％。世界衛生組織的專家認為，水中鎂的含量最好在8mg／L以上。
鎂缺乏和心血管病導致的猝死有一定的關係。從世界衛生組織的流行性學調查報告中可以看出，心血管病的發病率與水的硬度呈負相關。在軟水地區，心血管病的死亡率和猝死率比硬水地區高10％～30％。通過飲水攝入的鎂對心髒具有保護作用，從而可降低心髒病引發的猝死率。
從動物實驗和臨床的報告中，也可以得到鎂攝入量與猝死之間存在著負相關關係。有兩種潛在的機製支持這一論點：心率失常的發生和冠狀動脈痙攣。根據心率失常發生理論，鎂的缺乏提高了心髒的興奮性，這可能是由於鈉-鉀ATP酶係的故障引起的。很多實驗表明，當缺乏鎂時，心率紊亂，血管痙攣，引起心肌缺血而發生猝死。從很多的動物實驗中還可以證明缺鎂會引起大動脈痙攣，而補加鎂後，症狀可以緩解。還有一些實驗表明，缺鎂可以引起心髒一些病理性病變，例如心肌缺血等症狀。
人體液中包括四種重要的陽離子：鈉、鉀、鈣和鎂。水中的鈉（Na+）和鉀（K+）是維持人體細胞內、外液電解質平衡的主要礦物元素。鈉大部分存在於細胞外液和骨骼中，而鉀主要存在於細胞內液。
水中不能沒有鈉，但不能過量。目前的研究表明，鈉元素與心血管病有關，中老年人每日攝入鈉的量必須控製。
9．水的酸堿度最佳值
水的酸堿度都用pH值表達。水由H2O分子組成，一般情況下，水可以發生微弱電離，即產生一個氫離子（H+）和一個氫氧根離子（OH-）。每升水中含有氫離子可高達6×1016個。在習慣上，我們把氫離子濃度的負對數值作為溶液酸堿性的指標，簡寫為pH，因此中性溶液中pH值＝-lg10-7=7。pH值大於7越多，則堿性越強；而pH值小於7越多，則酸性越強。在純水中由於氫離子過多，則溶液呈現酸性。
有人常這樣說“正常人體的pH值應該是弱堿性”，這句話是不太準確的。我們通常講人體pH值為7．35～7．45，是指人體血液中的pH值，而不能理解為人體的pH值。事實上，人體各個組織的pH值均不同。無論在哪一個部位，身體的pH值都維持在一個恒定的範圍內，即使pH值發生輕微的變化，也會引起身體的生物活性分子結構和化學功能發生劇烈的變化。研究發現，每當血液中pH值下降0．1個單位，胰島素的活性就下降30％。有人認為糖尿病特別是Ⅱ型糖尿病不是因為胰島素分泌少，而是由於胰島素的活性下降所致。糖尿病是典型的營養代謝障礙病，是碳水化合物、糖、蛋白質、脂肪代謝紊亂性疾病，代謝的紊亂更容易使人體產生酸性代謝物質，從而影響人體血液內pH值的穩定。