Le pH de l'eau pure à température ambiante est exactement de 7. Étant donné qu'une petite quantité de dioxyde de carbone atmosphérique se dissout dans l'eau et forme de l'acide carbonique, l'eau distillée est souvent légèrement acide, ayant un pH d'environ 5 à 6.
Le pH de l'eau dépend également de la température. À son point de congélation, le pH de l'eau est de 7,47. À son point d'ébullition, le pH de l'eau est de 6,14. En effet, la dissociation de l'eau en protons et en ions hydroxyde est un processus endothermique. Enfin, la présence d'acides et de bases dissous affecte fortement le pH de l'eau. Par exemple, une solution 1 molaire d'acide chlorhydrique dans l'eau a un pH de zéro.