化学的な観点から見ると、水に二酸化炭素を圧入することで炭酸（H2CO3）が生成される。この化学反応によって液体のpH値は低下し、中性であるpH 7.0を下回る。一般的なプレーン炭酸水のpH値は4.5から5.5程度の範囲に収まり、明確に「弱酸性」の分類に入る。
しかし、ここで多くの人が混乱するポイントがある。「酸性の飲み物を飲むと体が酸性に傾くのではないか」という不安だ。結論から言えば、人間の血液は精緻なホメオスタシス（恒常性）によって常にpH 7.35〜7.45の極めて狭い弱アルカリ性に保たれており、炭酸水を飲んだからといって体液全体が酸性化することはない。肺からの呼気排出や腎臓の代謝機能が素早く働くためだ。
