Der Einfluss von Gesteins- und Bodeneigenschaften kann sehr unterschiedlich sein, so dass auch die hydrochemische Zusammensetzung des Quellwassers, insbesondere bei Grundwasser in Lockergesteinen variiert. Nicht alle Quellen sind natürlicherweise unbelastet oder nährstoffarm. Kalkarme Quellen (Silikatquellen) haben meist niedrige pH-Werte und ein geringes Säurepufferungsvermögen. Das heißt, bestimmte Stoffe wie beispielsweise Kohlenstoff oder Mangan, Aluminium, Cadmium sowie Zink werden bei absinkendem pH-Wert vermehrt freigesetzt.
Hohe natürliche Chloridgehalte sind bei Salzquellen zu erwarten. An die hier vorherrschenden Lebensbedingungen sind nur spezialisierte Organismen angepasst. Im Binnenland zählen solche Quellstandorte zu den seltenen Salzwasserbiotopen, die sonst eher in Küstennähe auftreten. Quellen, deren Wasser aus Schichten mit Gipsgestein gespeist wird, sind meist besonders sulfat- und eisenhaltig.
Kaltes Quellwasser besitzt eine geringe Lösungsintensität und ist in Abhängigkeit vom Ausgangsgestein des Grundwasserleiters meist nährstoffarm. Eine Ausnahme sind Sickerquellen (Helokrene) in Sumpf- oder Quellwäldern der Talauen. Hier wird zusätzlich an der Bodenoberfläche nährstoffreiches und organisches Material (Feinsediment) abgelagert. Die Flächen- bzw. Bodennutzung des Menschen im Einzugsgebiet kann zu erhöhten Nährstoffeinträgen in das Quell- und Grundwasser führen. Einträge von Düngemitteln bedeuten besonders für nährstoffarme Quellen und deren Lebensgemeinschaften eine starke Gefährdung, sind aber auch im Hinblick auf Trinkwasser-Qualitätsstandards problematisch.