Wasser besteht keineswegs nur aus H₂O. Immer sind auch weitere Substanzen darin gelöst. In der Natur vorhandene Gewässer sind als Ökosysteme Lebensraum für eine vielfältige Flora und Fauna. Eine Analyse der Gewässer kann chemische, physikalische und biologisch-ökologische Untersuchungsmethoden beeinhalten. Die chemische Beschaffenheit ist in Binnengewässern keineswegs statisch, sondern unterliegt einer mehr oder weniger großen Dynamik. Sie ist eine wesentliche Ursache für die spezifische Besiedlung der Gewässer mit Organismen.

Die Kenntnis der Lebensgemeinschaft erlaubt ihrerseits Rückschlüsse auf die Wasserbeschaffenheit. Oft werden biologische Untersuchungen mit Makroevertebraten (mit bloßem Auge sichtbare, wirbellose Tiere) durchgeführt. Die Lebensgemeinschaft der Gewässer enthält aber noch weitere Organismen, z.B. Algen. Von diesen stellen die Diatomeen die mit Abstand am besten untersuchte Gruppe dar (sowohl taxonomisch als auch ökologisch).

Kieselalgen sind hervorragende Bioindikatoren, kommen in Gewässern jeglicher Art vor, sind taxomonisch und ökologisch gut bearbeitet, die Artbestimmung relativ einfach ist (für den Spezialisten!), Präparate können beliebig lange aufbewahrt werden und eine Diatomeensammlung (Diatomeen sind mikroskopisch klein) braucht vergleichsweise wenig Platz.