Từ trước đến nay có nhiều người luôn cho rằng nước mưa mát, tinh khiết, vô khuẩn.

Thực ra nếu chỉ xét qua, nước mưa có phần giống như nước cất vì cũng là hơi nước ngưng tụ. Hơi nước từ mặt biển, sông, hồ... bốc lên nhập vào các tầng không khí, gặp lạnh ngưng tụ lại và rơi thành mưa. Nhưng nước mưa khác nước cất ở chỗ nó chứa nhiều yếu tố hóa học và vi sinh vật mà nước mưa đã hấp thụ trong quá trình giao lưu trong khí quyển.

Người ta đã tính rằng một giọt mưa (khoảng 50 mg), rơi từ độ cao 1 km sẽ “rửa” 16,3 lít không khí. Vì vậy trong nước mưa chứa nhiều bụi, vi khuẩn, các tạp chất hóa học nhiều hay ít tùy thuộc vào mùa và từng vùng: đồng bằng, miền núi, thành phố hay khu công nghiệp... Mặt khác mưa càng nhiều, càng lâu các vi khuẩn và tạp chất trong nước mưa càng ít.

Về vi khuẩn: Trong nước mưa cũng có thể có mặt coli (Escherichia coli) là loại vi khuẩn có nguồn gốc trong phân người, súc vật và các vi khuẩn hiếu khí và kỵ khí khác. Các xét nghiệm vi khuẩn từ trước tới nay chưa thấy một mẫu nước mưa nào vô khuẩn, kể cả nước mưa hứng giữa trời.
 

 
Cần chú ý khi hứng nước mưa không nên hứng ngay từ đợt mưa đầu tiên​

Thậm chí có những mẫu nước mưa số vi khuẩn khá cao tương đương với nước giếng không sạch. Nguyên nhân nước mưa chứa nhiều vi khuẩn là vì “rửa” nhiều bụi trong khí quyển và do cách hứng chứa: mái nhà có nhiều bụi bẩn, phân chim, bể chứa lưu cữu, nhiều rong rêu...

Về hóa học: Do quá trình giao lưu trong khí quyển nước mưa hấp thụ nhiều tạp chất. Bởi vậy người ta có thể xác định tạp chất trong nước mưa để qua đó biết tạp chất trong khí quyển. Tạp chất trong khí quyển bao gồm các khí NO2, NH3, H2S... do các quá trình phân hủy ở mặt đất và Cl2, CO2, CH4... do các nhà máy thải ra, SO2 do đốt than, dầu mỏ,...

Các sol khí (hỗn hợp của các hạt bụi hoặc chất không tan với những giọt rất nhỏ dung dịch muối) có kích thước rất nhỏ, với các thành phần hóa học tùy theo vùng cũng bị “cuốn” vào nước mưa. Ngoài ra nước mưa còn mang theo các chất hữu cơ dễ bay hơi, các bụi thực vật... Song trong nước mưa chứa nhiều nhất vẫn là CO2 và O2 (một lít nước mưa có khoảng 5,2 cm3 oxy).

Độ pH của nước mưa là acid nhẹ (pH khoảng 6,2 - 6,4) do khí ni-tơ kết hợp với oxy (nhờ các tia lửa điện của sấm sét) rồi kết hợp với nước thành acid nitric. Nước mưa cũng còn chứa một lượng nhỏ acid carbonic do một phần khí CO2 kết hợp với nước tạo thành. Nước mưa có tính acid, lại có CO và O2 hoạt động nên có thể hòa tan chì nếu ống dẫn nước, gáo múc và dụng cụ chứa đựng có chì, gây nên nhiễm độc trường diễn.
 

 
Bể chứa nước mưa phải cọ rửa thường xuyên và phải có nắp đậy ​

Nước mưa là loại nước mềm (vì không có các muối khoáng Ca, Mg) cho nên độ hòa tan xà phòng kéo dài - giặt quần áo và rửa các dụng cụ bằng xà phòng không thích hợp (rửa tay xà phòng với nước mưa tay cứ nhờn mãi). Đặc biệt nhiều người thích dùng nước mưa pha trà chính vì nước mưa không chứa những muối khoáng làm ảnh hưởng đến chất lượng hương vị trà như muối natri clorua, muối sắt, các muối sulfat, phosphat,... có nhiều trong nước sông, nước giếng...

Tuy nhiên nước mưa vẫn là nguồn nước tốt cho những vùng chưa có nước máy và không đào được giếng. Song cần chú ý khi hứng nước mưa không nên hứng ngay từ đợt mưa đầu tiên (nước rửa bụi không khí và mái nhà), không nên hứng nước mưa ở những khu vực gần nhà máy, xí nghiệp thải nhiều hơi khói độc và bụi công nghiệp.

Không chứa đựng nước mưa trong dụng cụ có chì hoặc dụng cụ tôn (sắt mạ kẽm). Bể chứa nước mưa phải cọ rửa thường xuyên và phải có nắp đậy. Nước mưa dùng trong ăn uống cũng phải đun sôi như các loại nước khác.