Capacidade de neutralização com ácidos por uma fase aquosa. Pode definir-se como a quantidade de ácido que deve adicionar-se a um litro de solução para levar o pH a 4,2. É um parâmetro de capacidade, ao contrário do pH, que é um parâmetro de intensidade. Há duas fontes naturais de alcalinidade em sistemas aquáticos naturais e no solo —o anião fosfato H₂PO₄− /HPO₄²⁻ e o anião hidrogenocarbonato HCO₃− /H₂CO₃. O papel do anião fosfato é pouco relevante, pois a sua concentração costuma ser desprezável; pelo contrário, o anião hidrogenocarbonato e o CO₂ atmosférico desempenham um papel muito importante no controlo do pH da água da chuva e de massas de água. A alcalinidade da água de efluentes naturais e do solo é frequentemente controlada pelo carbonato de cálcio presente no solo, dependendo, na sua ausência, da pCO₂. Em sistemas que contenham carbonato de cálcio e baixo teor de aniões orgânicos, a alcalinidade (Alk) pode calcular-se pela expressão:
Alk =  2[2CO₃²⁻] + [HCO₃⁻] + [OH⁻] − [H⁺]