湖水与自然界其他类型水体一样是一种十分复杂的溶液，常溶有一定数量的化学离子、溶解性气体、生物营养元素和微量元素。我国湖泊分布广泛，由于各地湖泊在地质、地貌、气候和水文等自然条件上的差异，导致了不同湖泊的化学性质的多种多样性。湖泊水化学就是研究湖泊水体中化学物质的性质、组成和分布及其迁移转化规律的一门分支学科。近年来，随着湖泊开发利用强度的加大和水体污染的加剧，水化学的研究内容又增加了环境化学的某些内容，即研究化学和有机污染物在水体中的集聚、迁移和转化规律及其对湖泊生态系统的影响等。自90年代以来，采用了微体分离、微量化学萃取、生物培养和放射性同位素标识等新技术来研究水体、水和底泥界面上N、P的存在形态及转化规律，建立湖泊化学数学模型并藉此预测和调控湖泊中物质的迁移和转化。

　　湖水矿化度是湖泊化学的重要属性之一，它可以直接反映出湖水的化学类型，又可以间接地反映出湖泊盐类物积累或稀释的环境条件。因矿化度受自然条件所制约，故我国湖泊的矿化度在地区分布上差异很大，其分布规律一般是东部平原地区为最低，而西北和青藏高原等干旱地区为最高。东部平原地区因气候湿润降水充沛，可溶性盐类不致因湖面蒸发而积累，故矿化度低。如鄱阳湖平均矿化度仅为47.63mg/L，而西部干旱地区终年干燥少雨，蒸发强烈，可溶性盐类不断地浓缩，故矿化度较高，如青海省的协作湖高达526.46g/L。

主要离子和水型

　　湖水中主要离子有K+、Na+、Ca2+、Mg+、Cl-、SO42-、HCO3-和CO32-等八大离子。它们的总量又常接近湖水的矿化度。水型通常是根据主要离子在水体中的相对含量，即占阴、阳离子毫克当量百分数的多少来确定。我国淡水湖泊中阴离子以HCO3-为主，占阴离子平均毫克当量总数的70.51%；阳离子则以Ca2+为主，约占总数的41.53%。故水化学类型都是属于重碳酸盐类型，其中绝大多数湖泊为CIMg和CIIMg水型。咸水湖的水化学类型比较复杂，既有重碳酸盐类型，又有氯化物盐类型和硫酸盐类型，主要水型有CINa和SINa。

　　湖水中常溶有O2（氧）、CO2和硫化氢等多种气体。其含量的多少对湖泊生物均具有不同程度的影响。
　　（１）DO（溶解氧）　湖泊水中DO含量的高低对湖泊生物的生长和发育以及湖水自净能力的影响颇大，所以它是水质评价的一个重要参数。
　　（２）CO2　我国湖泊水中CO2的含量普遍较低且仅见于淡水湖泊，其原因是我国淡水湖泊主要是重碳酸盐类水型，且多属营养型或富营养型湖泊，水中的CO2为植物所消耗。
　　湖水中生物营养物质主要有NH4-N（氨氮）、NO2--N（亚硝酸盐氮）、NO3--N（硝酸盐氮）、PO43--P（磷酸根磷）、SO2、Fe（总铁）和COD（化学耗氧量）等。它们在湖中含量的多少将直接影响到湖泊生物的生长和发育，因而也是划分湖泊营养类型的重要参数。