Harvard Üniversitesi'nde yapılan 1963 tarihli bir araştırmaya göre, karbondioksit, bikarbonat ve karbonat, işlenmemiş doğal su kaynaklarındaki hidrojen iyonu konsantrasyonlarının dalgalanmasına karşı tampon görevi görerek suyun nispeten sabit bir pH değerinde kalmasına yardımcı olmaktadır. Tampon kimyasalların konsantrasyonları düşüktür, dış kuvvetler de su pH'ını etkiler.
Üç karbon molekülü topluca "karbonat sistemi" olarak adlandırılır. Bu sistem karbonat oluşturmak için bikarbonattan bir proton bağışlayarak gerektiğinde suyun pH'ını düşürebilir. Su daha sonra asidik hale gelirse, hem karbonat hem de bikarbonat bir protonu kabul edebilir, böylece hidrojen iyonlarının konsantrasyonunu düşürür ve pH'ı yükseltir.
Bu molekül tiplerinin her biri dinamik bir dengede bulunduğundan, bir molekülün konsantrasyonundaki küçük herhangi bir değişikliğin diğerlerinin konsantrasyonu üzerinde etkisi olacaktır. Bu fenomen, LeChatelier Prensibi tarafından tanımlanmaktadır ve bu, birden fazla ilişkili kimyasal tür arasındaki herhangi bir dinamik dengenin, bu dengenin koşullarını değiştirerek bozulduğu takdirde, dengenin pozisyonunun, değişimin önlenmesi için değişeceğini belirtir. LeChatelier tarafından açıklanan değişiklikler herhangi bir kimyasal için düzenlidir ve her bileşenin kimyasına bağlı olarak tahmin edilebilir.
