一、狭义功能水的含义
安全水是针对水污染而言，是保障人体基本生理功能的需要；健康水是针对人体生理需要和健康而言，是在安全的基础上全面提高人体生命质量的需要。功能水则泛指具有确定效用的特质水而言，它分使用功能型（属功能水范畴）和饮用功能型（属生命水范畴）二大类，其中饮用能水一般都具有一定的祛疾疗效。下面主要简述狭义的功能水，某功能水协作组织2001年发表的学术公报认为：通过一定的技术处理，改变水的物理和化学性质，提升水体有益保健功能的新水种被称为功能水。
有专家认为，饮用功能水只对一些特殊人群有效，要在医生指导下限量饮用，例如含氡功能水，对某些皮肤和风湿性的疾病有缓解作用，但作为饮用水则有所限制。而健康水则适用于各种人群，不用医生指导，饮用数量也勿需限制。故二者的水质标准不能等同。但是，不论是功能水或者健康水，它们都是以活性水为基础的不同性质和功用的水产品。因此有学者把功能水定义为具有某种特定功能的活性水。另外从保健功能上看，有些优质饮用水既是健康水，也是功能水。
二、水的活性化与活性水
1、水的活性化
水的活性化是指提高水分子能量的过程。从微观上看，亦指水分子缔合程度变小的过程，即使水分子聚合体（H2O）n中n变小的过程。这是因为，如前所述由于水是一种极性分子，故能通过氢键而形成大聚合体的缔合水分子，其缔合程度在外加能量的作用下可发生改变。例如，在温度升高时，缔合水分子又可发开变成单个水分子。因此，水分子的缔合和离解过程是一个动态平衡过程：
nH2O<=>（H2O）n+热
应当说明，并非n越小，水的活性就越大。因为水的活性大小不久与水分子聚合度n的大小有关，还与水的结构等其他因素有关。
2、活性水
水的活性在于水分子的活性，水分子能量高的水叫活性水，它分天然形成和人工制备两种。水经活性化处理后，有如下变化：
1） 水分子的缔合程度和构造发生变化；
2）水的某些物理及电化学性能发生变化，例如水的表面张力、渗透压、黏滞系数、pH、介电常数、离解常数、溶解度（对盐和气体）、氧化还原电位、电导率等。水溶液的变化要比纯水达。水的性质和功能不仅可通过这些参数指标反映出来，而且改变水的这些参数指标，就可使水的性质与功能发生变化。另外，水经处理活化后，其活性能保持多久，目前尚无结论；
3）生成自由基。
三、功能水的特征
功能活性水的功能特征有：清洗、去垢、净化、杀菌、消毒；金属除锈、防锈；促进动、植物生长和品质提高；提高农作物保鲜度；提高人体的免疫力与增强体质，具有一定的医疗保健作用等。这些功能特征并非全都同时表现，而是随活性水的制备方法与制备条件的不同而异。活性水不同，上述功能特征的强度大小亦就不同。
四、功能水的制备
功能活性水的制备工艺由净化和活化二大部分组成。净化处理在前也就预处理，以去除水中的悬浮、沉淀等有害物质，否则会影响活性的效果；活化处理是制备工艺的核心工序。多数的功能水都是以自来水为原水直接活化处理而成。
有研究文献指出，由于对水施加能量可改变水分子的缔合程度，从而改变水分子的活性，故水的功能活化处理方法，一般可归纳为十大类别，即：电磁能法，电磁波法，机械能法，放射线法，超声波法，远红外线法，天然矿处理法，陶瓷处理法，矿物质添加法，信息复制法等。其中电磁能和超声波能的方法应用最多。利用陶瓷和天然矿石制取活性水，由于方法简单，已在制备饮用活性水中获得应用，具有广阔发展前景。信息复制法所获得的活性水称为信息水，此时水很可能变成了信息记忆和信息传递媒体，它是当前活性水研究的热点之一。
电磁能法又可分为磁场、电场、电解等处理方法，这些方法的基本原理和所获得的功能活性水的特征等见表1-1。由表1-1可知，水的活性方法不同，所获得活性水特征也不同，可根据对功能活性水的要求选择不同的水活性化方法。
电磁能制备功能活性水的方法 表1-1
| 方法类别 | 基本原理 | 功能活性水的特征 | 设备名称 |
| 磁场法 | 让水以一定的流速在永久磁铁间通过，或让水静止于磁场中 | 防止水垢附着，防锈、杀菌、提高混凝土强度，促进植物生长，人体保健等 | 防垢磁水器，磁水杯 |
| 电场法 | 让水在无绝缘的内部和外部电极间的空隙通过，产生数十毫安的电流 | 防止水垢附着，防锈、杀菌、提高混凝土强度，促进植物生长等 | 静电水垢控制器 |
| 电解法 | 给水施加直流电压，使其电解，阴极处产生碱性水，阳极处产生酸性水 | 碱性水有膨润、除臭、保险等功能，抗疲劳、抗衰老、调节血糖血脂。酸性水有收缩、杀菌、漂白、美容等功能。 | 电解水机、电解整水器、电解制水机 |
| 静电法 | 给水施加静电压，而另一端通大气 | 渗透力提高，保鲜、促进生物生长、使食品味道、肉质改善 | 电子水处理器、电子除垢仪 |
| 电动势法 | 让水在介电性不同的材料间通过，利用离子化电压差微量电解水 | 防锈、洗净、界面活性提高，杀菌、除臭等 | |
五、电解水
我国的功能水产品进入市场，始于20世纪90年代，制取功能水的技术有十余种。其中市场贡献率较大的产品是：整水器（电解水）、频谱仪（频谱水）和纳米杯（纳米水）。在2002年它们的市场所占比例分别是82%、7%和5%。很明显，电解水占据了绝对的主导地位，是目前我国最大的功能水品牌水种。
离子水是电解水的商业功能水的一种别称。日本是离子水生成器的最先发明者，他们饮用弱碱性离子水已有30多年的历史。
1、 电解水的制备
电解水是传统的净化水（如自来水）的基础上添加有益矿物质和微量元素后，再经过电解而得到的具有一定医疗保健功能的活性水。其核心工艺是电化学原理的电解法。即将前处理后的水，以一定流速通过施加有直流电的电解槽，控制电压（1~数10伏）对水进行电解，在电解槽的阴、阳二级区便产生不同活性的极水。
阴极反应（出弱碱性水）：2H2O+2e<=>H2↑+2OHˉ
阳极反应（出酸性水）：2H2O-4e<=>O2↑+4H+
阴极区的水叫电解阴极水或电解还原碱性离子水，商业上称碱性离子水；阳极区的水叫电解阳极水或电解氧化酸性离子水，商业上称为酸性离子水。
另外，电解的本质是能量的变换，并非只是pH的变化。其主要指标是“氧化还原电位”（ORP），ORP为负值的水具有还原作用，称为电解还原水；ORP为正值的水具有氧化作用，称为电解氧化水。应指出的是，由于空气中21%的成分为氧，是个氧化的环境，故久置其中的各种水，就连电解还原水也必须在生成后尽早饮用，否则也会逐步氧化而失去负电位。
2、 电解水的保健功效
世界卫生组织（WHO）组织各方科学家对长寿区调研分析后，提出优质饮用水的如下几条标准：不含有害人体健康的物理性、化学性和生物性的污染物；含有适量的有益人体健康并呈离子状态的矿物质及微量元素，适合人体吸收；水的pH呈弱碱性， 中和人体内的多余酸素；水分子团小（5～7个水分子），溶解力和穿透力强；呈负电性，以消除体内的多余自由基；含有适量的氧，增强水的活性，消除有害物质。
有研究者指出，电解还原水的水质很符合以上标准的要求。因此，电解水会有如下几方面的保健功能。
1）呈弱碱性，可调节体液酸碱平衡。医学文献指出，人体系呈内碱外酸状态：皮肤呈酸性（pH=5～5.5）,人体内部除口腔（pH=6.35～6.85），胃（pH=0.9～1.5）和女性阴道（pH=2～3）呈酸性外，其他均呈碱性。例如，健康人体的血液pH=7.35～7.45，胆汁pH=7.4，胰液pH=7.8～8.4，构成细胞的基本物质原生质即原浆的pH=7.6～8。人体的正常pH值为7.35～7.45。碱性体质的人，代谢活跃，内脏负担轻，不易生病和衰老。
当代谢酸造成体内酸性物质偏多，超过人体自身调节能力，当血液pH值低于7.4时，即形成酸性体质。酸性体质代谢趋缓，体内废物不易排出，肝肾负担较重，易衰老。酸性物质沉淀积在人体任何部位都是有害的，会产生疲劳，引起代谢紊乱，从而诱发“八高二低”病状（高血压、高血脂、高血糖、高体重、高血粘度、高胰岛素血症、高尿酸、高脂肪肝、免疫力低下、智力低下）。美国医学家、诺贝尔奖获得者雷翁认为：酸性体质是百病之源。人的老化过程实际上就是人体酸化的过程。
弱碱性离子水，能中和体内各种酸性代谢物，使机体疲劳尽快消除，防止体质酸化，对因体质酸性代谢物过高所导致的胃溃疡、痛风、肌肉酸痛等，有较好的预防和改善作用。
2）水分子团小，可促进人体的新陈代谢。碱性离子水的水分子团由6个水分子组成（呈六角形），与人体细胞内的水结构相似。这种水有较强的活性，渗透力与溶解力强，能迅速进入细胞，为细胞带入营养和补充水分，同时将代谢废物和毒素带出体外，对体内起到清洗的作用。有效促进新陈代谢，对便秘、消化不良、糖尿病、高血压、高血脂等有好的改善作用。
3）呈负电位，可消除过多自由基（带一个或多个不成对电子的原子或分子），具有防病抗衰老作用。现代医学证明，自由基是促进人体衰老的根源，产生疾病的内在因素。碱性离子水带有-150mV～-500mV的负电位，具有还原性，可消除全身血液中70%的自由基，具有防病抗衰老的作用。
4）水含含氧量增加。部分水被电解为H2与O2，使O2的浓度增加又由于水分子团变小后使同体积水的便面积增加，因此携带氧的能力也相应增加。新鲜弱碱性离子水的含氧量为5mg/L，而一般天然水中含氧量在3～4mg/L。鱼类在溶解氧低于4mg/L时就不易生存。
5）电解氧化酸性离子水，可以保护皮肤，具有养颜美容及消毒杀菌的作用。
应当说明，电解水尚无法定的国家标准，研究者的结论不尽相同，其功能性质需在实践中进一步得到验证。
