據科學測定，人體血液中各種化學元素和微量元素的平均值與地殼中元素的豐度值密切相關。礦泉水溶解了地殼中相關地層的礦物質，所以礦泉水中所含的人體必需的微量元素和礦物質也最接近人體的自然狀態。在營養方面，礦物質和微量元素對人體的重要性不亞於維生素，而且作用比我們意識到的要大得多。
有人說:“我們需要的礦物質和微量元素主要來自食物，水中沒有礦物質不影響大局。”鐵、鋅、矽、鍶、氟、銅、硼、溴、碘、鋰、錳、硒、鉻、鉬、鍺、鈷、釩等十幾種對人體必需和有益的微量元素主要來源於食物，但水中的微量元素大多以離子狀態存在，更容易滲透到細胞內被人體吸收。由於植物纖維和植酸的影響，食物中微量元素的吸收率大多小於30%，有的小於10%。溶解在水中的微量元素吸收率高達90%以上，壹天飲水量大於食物量，不足部分必須通過飲水來補充。
也有人說:“礦物質和微量元素缺乏，我可以補充含有微量元素和礦物質的營養素。水裏有沒有微量元素和礦物質並不重要。”我們說營養可以補充微量元素和礦物質，但是微量元素和礦物質在水中的作用不僅僅是營養素的作用。
隨著科學的發展，人們對水的研究越來越深入。值得壹提的是，近年來有專家教授討論，從量子力學、化學和結構及其實驗的角度來看，水中的礦物質不僅對生物有營養作用，而且對維持水的正常框架有重大作用。去除礦物質後，水的結構和功能都發生了變化。從分子生物學和營養學的研究進展來看，水不僅起著解渴和載體的作用，還直接參與生物質代謝、能量代謝和遺傳信息傳遞。
我們知道水分子H2O有正負極性，礦泉水富含礦物質和微量元素，以正負離子形式存在，如Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Cl-等。這些正負離子吸附在正負極性的水分子周圍，形成簇狀的小分子，容易參與人體細胞的新陳代謝。它把對人體有益的營養物質和微量元素帶入細胞膜，溶解細胞內的廢物，排出體外。而不含礦物質和微量元素的水相互吸引鏈接，成為鏈狀的大分子團。這種大分子團水不易進入人體細胞，甚至有反作用。會在細胞間產生負壓，導致人體原有的礦物質和微量元素流失。從這個角度來說，礦物質和微量元素對礦泉水的作用遠大於其本身的營養作用。這就是為什麽水中微量元素和礦物質的價值不可忽視。
礦泉水中主要礦物質和邊界指標元素在人體中的作用簡述如下:
1.常量元素(即礦泉水的水化學成分)
(1)鈣離子(Ca2+):是人體內對生命活動起重要作用的元素，總含量超過1 kg，其中99%存在於骨骼和牙齒中，只有約1%分布於血液和各種軟組織中。如果鈣攝入不足，會導致動脈硬化、高血壓、結石、骨質疏松等疾病。缺鈣還影響嬰幼兒和青少年的生長發育。礦泉水富含鈣，鈣在水中以離子狀態存在，容易被吸收，起到很好的補鈣作用。
(2)鎂離子(Mg2+):鎂是生物體生存的必需元素之壹。它對許多酶的功能活動很重要。細胞中的正常代謝需要鎂在幾種酶的催化活性中的活化。
鎂離子對心血管系統和神經系統有抑制作用。
鎂離子過少時，運動神經興奮性增加，出現壹系列癥狀。鎂和鈣在化學和生理功能上有相似之處。低鎂低鈣增加神經肌肉的興奮性，高鎂高鈣有鎮靜作用。然而，鎂和鈣之間有獨特的差異。含鎂礦泉水有益於治療心律失常和心肌壞死。鎂鹽有通便、消食、利膽的作用。
(3)鉀離子(K+):鉀是細胞內液中的主要離子，維持細胞代謝。細胞內某些酶的活動必須有高濃度的鉀，鉀對維持細胞內液滲透壓和酸堿平衡有重要作用。
鉀具有維持神經肌肉應激表現的功能。神經肌肉系統必須有壹定濃度的鉀來維持其正常的應激表現。鉀濃度過高會使神經肌肉過度興奮，鉀濃度過低會使神經肌肉麻痹。細胞外液中鉀的濃度對神經系統的沖動傳導起決定性作用。
鉀的濃度對心肌收縮的協調有重要意義。血漿中鉀濃度過高時，可抑制心肌。血漿鉀濃度過低會導致心律失常，血鉀過低和過高都會導致心電圖改變。
長期飲用含鉀礦泉水，可提高副交感神經的興奮性，改善低鉀引起的心律失常。
(4)鈉離子(Na+):鈉離子是飲用天然礦泉水中常見的化學元素，也是人體所需的主要元素。在維持細胞外液和調節水鹽平衡中起主要作用。鈉是調節肌肉收縮和心血管功能不可或缺的元素。飲用含鈉離子的礦泉水，可促進胃腸蠕動、膽汁排泄和血管收縮。
(5)碳酸氫鹽等陰離子:水中的碳酸氫鹽對胃腸疾病的康復有很好的促進作用。飲用含有大量碳酸氫鹽的天然礦泉水時，對改善消化和循環系統的功能非常有益。硫酸鹽和氯化物能促進胃腸蠕動，治療便秘。
2.邊界指示器元素
(1)鋰:我國飲用天然礦泉水(GB 8537-1995)規定鋰含量大於0.2毫克/升的鋰礦泉水，鋰含量的限量標準不得超過5毫克/升。
據專家和壹些藥物介紹，鋰具有“激活”、“解毒”、“拮抗”的作用。長期飲用天然鋰礦泉水有助於抑制心血管疾病和癌癥的發生。此外，早在16世紀，歐洲人就用含鋰的溫泉來治療躁狂癥，說明鋰有鎮靜作用。據壹些生理和醫學專家介紹，含鋰藥物有助於人體造血，刺激和改善造血功能。但壹定不能過度。如果人體內鋰過量，可能導致肌肉震顫、精神錯亂和致畸。
(2)鍶:我國GB 8537-1995標準規定鍶含量大於0.2毫克/升的鍶礦泉水，其限量指標小於5毫克/升。
人體所有組織都含有鍶。鍶對人體的作用與骨骼的形成密切相關，是人體骨骼和牙齒的正常組成部分。還與血管的功能和結構有關，其機制可能是鍶在腸道內與鈉競爭吸收位點，從而減少鈉的吸收，增加鈉的排泄。體內鈉過多容易引起高血壓和心血管疾病，而鍶能減少人體對鈉的吸收，因此也有預防血管疾病的作用。
鍶還與神經和肌肉的興奮有關，臨床上已有多種化合物用於治療甲狀旁腺功能不全引起的蕁麻疹和驚厥。含鍶5 mg/L以下的礦泉水對人體健康有益，無副作用。
(3)偏矽酸:我國《飲用天然礦泉水》國家標準(GB 8537-1995)規定，偏矽酸礦泉水的偏矽酸含量大於25mg/L，含量在25 ~ 30mg/L範圍內時，水溫必須在25℃以上..
矽是人體必需的微量元素。矽幾乎不溶於水，通常以偏矽酸的形式存在。偏矽酸對人體心血管系統和骨骼生長有保健作用。據報道，偏矽酸有很好的軟化血管、保持血管壁彈性的作用，因此能明顯緩解動脈硬化、心血管和心臟疾病。水中的矽含量與心血管疾病的發病率呈負相關。矽在骨骼化過程中起生理作用，影響骨骼化的速度。
廣州郊區有壹個長壽村。村民長期飲用偏矽酸礦泉水(黑雲母花崗巖裂隙水)，所以長壽。自古以來，這個村子的平均壽命都在70歲以上。90多歲的女人還在自由行走。
(4)鋅:我國《飲用天然礦泉水》國家標準(GB 8537-1995)明確規定鋅含量大於等於0.2 mg/L，其限量指標為5 mg/L。
鋅是正常生長、生殖和生命不可缺少的微量元素。它能增強人體創傷的再生能力，加速傷口組織的愈合。所以治療外傷和內傷的藥物多為含鋅物質，效果明顯。醫學專家認為，鋅對發育中的兒童和青少年有更重要的營養價值。在人體內，鋅參與核酸和蛋白質的合成、免疫和內分泌、代謝以及維持細胞生物膜的穩定。鋅還參與許多酶的組成，這些酶可以影響細胞分裂、生長和再生。
鋅在人體內還有壹個特殊的作用，就是可以和鎘、銅、銀等有毒元素壹起與蛋白質結合，可以抑制這些有毒元素在人體內的吸收。此外，鋅在正常人體內不會從尿中排出，在患有腎病綜合征或酒精中毒引起的中毒性肝硬化時，會有更多的鋅從尿中排出。臨床經驗證明，尿液中檢測到較多的鋅，就可以判斷肝病的嚴重程度。
所以，人體不能缺鋅。喝含鋅礦泉水挺好的，是人體補鋅的最佳來源。
(5)碘:我國《飲用天然礦泉水》國家標準(GB 8537-1995)規定碘化物含量大於等於0.2 mg/L .上限值定義為碘化物含量小於0.5 mg/L。
碘是最早發現的對人體健康起重要作用的必需微量元素之壹。
碘在人體內主要通過甲狀腺激素發揮作用。甲狀腺激素的主要生理功能是促進蛋白質合成，激活100多種酶，調節能量轉換，加速生長發育，維持中樞神經系統和骨骼系統的結構，維持正常的精神狀態、身體形態和新陳代謝。
人體缺碘會引起甲狀腺腫。這是由於甲狀腺內的碘含量降低，為了適應這種缺碘狀態，維持正常的甲狀腺功能，發生了代償性甲狀腺增生，導致甲狀腺腫大。眾所周知的地方性甲狀腺腫是世界上分布最廣的地方病，幾千年來壹直是危害人類健康的主要流行病之壹。
更嚴重的是，在壹些碘缺乏的古代地方性甲狀腺腫地區，經常發現克汀病或類似克汀病的患者。這些人都是智障，矮小，聾啞，癡呆，甚至終生癱瘓。據研究，這是壹種地方性先天性疾病，由胎兒和嬰兒碘缺乏引起。但只要在孕期和兒童期充分補充碘，這種疾病是可以預防的。礦泉水中的碘含量相對穩定，因此含碘礦泉水的勘探開發將給地方性甲狀腺腫和克汀病地區帶來福音。
碘對人體的生理作用還表現在對外外傷的治療上。比如最知名的常備藥碘，可以明顯激活機體，促進吸收，起到愈合傷口的作用。礦泉醫學還認為，使用碘礦泉浴療法對動脈硬化、甲亢、風濕性關節疾病、皮膚病等有較好的療效。，飲用可治療女性月經失調、更年期綜合癥、高血壓、動脈硬化、甲狀腺機能亢進等疾病。
當然，碘攝入過多也對身體不好。如果碘在體內富集過多，就會引起甲狀腺腫(甲狀腺毒癥)。飲用天然礦泉水碘含量限值小於0.5 mg/L，對人體健康有保健作用。
(6)溴:我國《飲用天然礦泉水》國家標準(GB 8537-1995)規定，溴含量大於等於1 mg/L，可視為溴礦泉水，但沒有規定溴的上限。
溴在人體內的生物學機制至今研究不夠。據信，溴可以抑制和調節中樞神經系統和大腦皮層中的高級神經活動。溴制劑在醫學上廣泛用於治療神經過敏和神經衰弱，取得了良好的效果。如著名的巴甫洛夫混合物(含2%溴化鉀)和三溴化物混合物，在醫療上有鎮靜催眠作用。溴制劑也可以和壹些藥物壹起使用，治療驚厥和癲癇。溴礦泉水還被廣泛用於治療神經官能癥、自主神經障礙、神經痛和失眠。
(7)硒:我國《飲用天然礦泉水》國家標準(GB 8537-1995)規定硒含量大於0.01 mg/L，上限小於0.05 mg/L。
硒是人體必需的微量元素之壹。換句話說，硒是人體和生命不可缺少的微量元素。人體攝入過量時(指每日攝入5毫克以上)是有毒的，但在無毒劑量下，硒可以抵抗和降低其他有毒元素的毒性，如汞、鎘、鉈、砷等。，並抑制癌細胞的生長，防止癌癥病變。同時，硒在人體內(無毒劑量)對防治心血管疾病和改善視力有重要作用。
硒是近20年來專家研究的重點元素之壹。這也是壹個國際關註的熱門話題。研究結果證實，硒在人體內具有“解毒”功能，在治療和預防癌癥方面可以起到“活性分子”的作用。世界醫學界對硒的研究成果表明，人體衰老的重要原因之壹是人體內普遍存在“自由基”，這也是許多危害極大的疾病(癌癥、心血管疾病、中樞神經系統疾病等)的基礎。)，但硒可以起到防止“自由基”產生的作用。
硒還有壹大作用，就是可以治療克山病、大骨節病，促進人體發育生長。
硒有毒副作用，所以在人體內不能過量。過量的話會導致頭發和指甲脫落，神經損傷，過量的話會導致死亡。
(8)總溶解固體:包括水中鉀、鈉、鈣、鎂、碳酸鹽、氯化物、碳酸氫鹽和微量元素的總量。美國飲用水專家馬丁·福克斯指出:“我們不能孤立地研究單壹礦物質在飲用水中的作用。”總溶解固體代表水中所有的礦物質。資料顯示，在美國92個城市進行調查後發現，飲用總溶解固體含量高的水的人比飲用總溶解固體含量低的水的人死於心血管疾病、心臟病、癌癥和慢性疾病的可能性更低。另外，高總溶解固體對人體的好處在於人體內的選擇性吸收。礦物質代謝理論權威約翰·索倫森博士(醫學化學家)說:“飲用水中的礦物質可以被很好地吸收。”他發現新陳代謝中主要金屬元素和非主要元素的比例受水中主要元素數量的影響很大。如果滿足了所需的常量元素，非常量元素吸收很少或沒有，就會被排出體外。比如水中鈣鎂含量高，鉛含量低，人體就會選擇鈣鎂這種主要元素，把鉛這種非主要元素排出體外。但如果鈣、鎂含量低或不低，細胞可能會選擇鉛這種非主要元素，從而導致蛋白質或酶的功能紊亂。所以礦泉水含有豐富的礦物質，可以保護我們免受水中少量有害物質的侵害，這是被汙染的水和經過處理的純凈純凈水所不能及的。