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수분은 물을 마심으로써 체내로 섭취되고 땀·소변·대변 등을 통해 배출된다.

체중이 66㎏인 성인 남자는 약 40ℓ의 물로 이루어져 있고 그중 27.6ℓ는 세포 안에, 12.4ℓ는 세포 밖에 존재한다. 이 물은 심장·신장·미주신경(迷走神經)·시상하부·뇌하수체 등을 포함한 부피조절체계에 의해 감시되고 내부적으로 조절되어, 일정한 범위 내에서 작은 폭으로 오르내린다. 이 조절체계와 관련된 호르몬은 바소프레신, 즉 항이뇨호르몬(ADH)과 부신피질자극호르몬·알도스테론 등으로 신장에 작용하여 염분과 수분의 보유량을 증가시키는 데 영향을 미친다.

체액은 양이온(양전하를 띤 원자나 분자)과 음이온(음전하를 띤 원자나 분자)이 있으면 전해성(電解性)을 띤다. 생명을 유지하려면 혈액 내의 체액이 pH 7.35~7.45의 약알칼리성을 띠어야 하는데, pH 7은 중성임을 나타내며 pH 7 이하이면 산성임을 말해준다. 호흡하는 과정에서 폐포(폐의 작은 공기주머니)를 통해 혈류로 들어가는 탄산(H₂CO₃)과 신장에서 조절되는 알칼리성 탄산수소염(HCO₃^－)의 생성과 보유가 혈액 내에서 균형을 이루어 생존 가능한 pH가 형성된다(세포내액, 세포외액).

여러 가지 조건들로 인해 체내의 수분이나 염분이 넘치거나 부족해질 수 있고 수소이온농도가 부적당하게 될 수도 있다.

탈수로 인해 갈증이나 포만감을 느끼는데, 이는 시상하부에서 조절한다. 탈수는 나트륨결핍증의 한 요소로, 신장에 혈액공급이 부족하거나 호르몬 조절이 잘 안 되거나, 당뇨병과 연관되어 신장이 적절한 양의 염분을 보유하지 못할 때 일어난다. 나트륨 고갈은 저혈압, 소변량 감소, 배뇨억제로 인한 신부전증 등을 촉진할 수도 있다.

경미한 경우에는 염분을 포함한 물을 마심으로써 치료할 수 있으며, 심한 경우에는 염분을 포함한 물을 정맥주사한다. 탈수와 상관 없는 나트륨결핍증은 심하게 땀을 흘린 뒤에 염분이 없는 음료수를 마심으로써 염분 손실의 보충 없이 체액손실량만을 보충할 때 체액 내의 순수 나트륨 농도를 떨어뜨려서 생긴다. 설사, 구토, 장루(腸瘻), 여러 가지 소변이상 등이 칼륨 결핍을 초래한다.

증상은 무관심·혼란·허약 등이고 심한 경우 마비, 심장박동의 변화, 심지어는 죽음을 초래하기도 한다. 칼륨은 음식으로 섭취하거나 정맥주사로 투여해야 한다. 칼륨중독은 신부전증에 뒤이어 나타날 수 있으며, 배뇨량이 감소되고 칼륨결핍증과 비슷한 증상이 나타난다. 칼륨이 풍부한 음식(특히 과일)과 단백질을 제거한 식사요법으로 치료한다.

부종은 신체조직에 체액이 비정상적으로 많이 함유된 것이다.

심부전·간질환·신장질환 등을 비롯한 여러 가지 질환이 혈액량의 감소를 초래하기도 한다. 저혈량일 때는 혈액 내의 단백질이 감소되고 삼투압에 의해 체액은 농도가 낮은 곳에서 높은 곳으로 움직이는 경향이 있기 때문에, 체액이 혈관 밖으로 빠져나가 주위의 조직 안으로 들어가게 된다. 다음에는 체내수분량을 조절하는 체계가 혈액량 감소에 반응하여 조직의 수분량을 더 증가시키는 일련의 호르몬 변화를 일으킨다. 전신부종은 신장기능저하가 원인일 때 초래되며, 간질환이 원인일 때는 복막강의 부종, 심부전이 원인일 때는 폐부종 또는 전신순환부종이 일어난다.

이러한 상태는 원인이 되는 질환을 치료하거나 때로는 이뇨제를 투여해 치료한다. 알칼리증은 수소 이온의 손실로 혈액의 알칼리성이 과도하게 높아진 상태이다. 수소 이온은 혈액에서 빠져나와 위에서 소화에 이용되는 염산을 구성한다. 다량의 음식을 구토했을 때 일어나는 수소 이온의 손실이 알칼리증을 일으키기도 하는데, 대개는 치료하지 않아도 정상으로 돌아온다. 구토가 지속되거나 칼륨이 결핍된 더 심한 경우나 만성알칼리증은 나트륨·암모니아·염화칼륨 등을 포함한 용액을 주사하여 치료한다.

호흡성알칼리증(대상성호흡성알칼로시스)은 고도가 높은 곳에서 호흡이 증가함에 따라 인체에서 탄산을 만드는 데 사용하는 이산화탄소의 손실률이 높아져 일어나기도 하고 과도호흡으로 인해 생기기도 한다.

산증은 혈액의 산성이 과도하게 높은 상태로 수소 이온이 너무 많아서 생긴다. 대사성산증은 운동으로 인해 수소 이온의 형성이 증가하거나, 수소 이온의 제거가 감소(흔히 신부전증에 의해 발생함)하거나 탄산수소 이온 손실이 증가(흔히 설사나 누출관으로 인해 발생함)해 일어난다.

산-알칼리 평형은 저절로 회복되기도 하지만 심한 경우는 탄산수소나트륨을 투여한다. 호흡성산증은 폐가 이산화탄소를 충분히 제거해내지 못해 생긴다. 이는 바르비투르산염중독, 모르핀중독, 소아마비와 같은 호흡성근육마비 상태에서 생긴다. 호흡성산증도 원인을 제거해 치료한다.