Voda sa v prírode nevyskytuje ako čistá látka, ale väčšinou vo forme roztokov. O tom, aké látky prírodná voda obsahuje, rozhoduje minerálne zloženie horninového prostredia, ktorým prechádzala. Medzi hlavné anorganické (minerálne) zložky prírodných vôd patria:

V nepatrných koncentráciách sa môžu vo vode vyskytovať niektoré kovy ako draslík, mangán, železo a pod.
Vo vode sa rozpúšťajú aj plynné látky. Oxid uhličitý sa veľmi dobre rozpúšťa vo vode a tvorí slabú kyselinu uhličitú alebo jej soli (hydrogenuhličitany a uhličitany). Voda s vysokým obsahom rozpusteného oxidu uhličitého je „agresívna“, poškodzuje stavebné materiály, spôsobuje koróziu, rozpúšťa vápenec a pod. Pre živé organizmy vo vode má zásadný význam rozpustený kyslík. Rozpustnosť kyslíka vo vode je dosť obmedzená a s rastúcou teplotou klesá.
Organické látky sa do vody dostávajú ako produkty metabolizmu vodných organizmov, vylúhovaním z pôdy alebo z odpadových vôd. Na výskyt organických látok vo vode sa zvyčajne viaže aj výskyt mikroorganizmov.