碳酸性侵蚀主要取决于水中侵蚀性CO2的存在及其含量的多少。由于地下水中含有游离CO2，当其与碳酸盐类物质接触时，便可发生下列化学反应：
CaCO3 H2O CO2 → Ca2 2HCO3-
这是一个可逆反应，当水中有一定数量的HCO3-存在时，就必须有一定数量的溶解于水的CO2与之平衡。溶解于水中的CO2，称为游离CO2。如果游离CO2的含量能使上述反应式既不向左也不向右进行，即反应达到平衡状态，这时的CO2称为平衡CO2；如果水中的游离CO2含量超过平衡CO2时，上述反应就要向右进行，即当遇到 CaCO3物质时，就要发生溶解，而使水中HCO3增加，以趋达到新的反应平衡。因此，水中超过平衡量的那一部分CO2，其中要有一部分用于新增加的HCO3-的平衡，而另一部分CO2则消耗于对碳酸盐的溶解，这部分被消耗的CO2称为侵蚀性CO2。地下水中有一定量的侵蚀性CO2存在，水便具有了侵蚀性 。
