Det är sant att vissa ämnen kräver vatten för att uppvisa sura eller alkaliska egenskaper, men detta är inte alltid fallet. Vatten är ett universellt lösningsmedel, och många syror och alkalier är lösliga i det. När de löses i vatten dissocierar dessa ämnen till joner, som är elektriskt laddade partiklar. Koncentrationen av dessa joner i lösningen avgör om lösningen är sur eller alkalisk. Till exempel är saltsyra (HCl) en stark syra, och när den löser sig i vatten dissocierar den fullständigt till vätejoner (H+) och kloridjoner (Cl-). Den höga koncentrationen av vätejoner i lösningen gör den sur. Å andra sidan är natriumhydroxid (NaOH) en stark alkali, och när den löser sig i vatten dissocierar den fullständigt till natriumjoner (Na+) och hydroxidjoner (OH-). Den höga koncentrationen av hydroxidjoner i lösningen gör den alkalisk.

Det finns också några syror och alkalier som kan reagera med vatten för att producera vätejoner och hydroxidjoner. Till exempel är koldioxid (CO2) en sur oxid, och när den reagerar med vatten bildar den kolsyra (H2CO3). Kolsyra är en svag syra, och den dissocierar till vätejoner och bikarbonatjoner (HCO3-).

I vissa fall är det inte nödvändigt att ha vatten närvarande för att se om något är surt eller basiskt. Vissa syror och alkalier är frätande och kan direkt angripa huden eller andra material. Till exempel är svavelsyra (H2SO4) en stark syra, och den kan orsaka svåra brännskador om den kommer i kontakt med huden. Natriumhydroxid är en stark alkali, och den kan också orsaka allvarliga brännskador.

Därför, även om vatten ofta är nödvändigt för att observera de sura eller alkaliska egenskaperna hos ett ämne, finns det vissa undantag där så inte är fallet.