その理由は次のとおりです。
* 存在量： 二酸化炭素（CO₂）は水に溶解して炭酸酸（H₂Co₃）を形成し、それを重炭酸塩（HCO₃⁻）および炭酸塩（Co₃²⁻）に分離します。これらのイオンは、ミネラルの溶解と大気中のcoの存在により、自然に水中に存在します。
* 平衡： これらのイオンと水素イオン（H⁺）の間の反応により、pHの変化に抵抗する平衡が生じます。
* 有効性： 炭酸塩緩衝システムは、6.5〜9.5のpH範囲で特に効果的であり、多くの天然水システムに関連しています。
天然水で発生する可能性のある他の緩衝システム：
* リン酸緩衝システム： リン酸塩（h₂po₄⁻、hpo₄²⁻、po₄³⁻）もバッファリングに寄与しますが、その全体的な効果は通常炭酸塩系よりも小さくなります。
* 有機酸： 腐敗した有機物からのフミン酸とフルボ酸は、緩衝液として作用する可能性があります。
* ケイ酸塩緩衝システム： いくつかの特定の環境では、ケイ酸塩種は緩衝に寄与する可能性があります。
ただし、炭酸塩緩衝システムは、水中で最も重要で広範な自然緩衝液です 。
