لذلك تعتبر الأيونات الحرة الذائبة في الماء، موجبة كانت أم سالبة، أيونات مُميَّهة فعلاً، وتسمى بالمعقدات المائية aquo complexes. ويبقى الماء المتبلور في وضعيته بواسطة تركيب من القوى الكهرساكنة والتكافئية covalent تبعا لخواص الجنس التي يقترن به

وفي معظم حالات الماء الطبيعي، ثمة كثير من المواد المنحلة التي يمكن أن تعمل ربيطات ligands تُبعد الماء وتكون معقد جديد مع الأيون. هذا يعني أن الرابط بين الأيون والربيطة الجديدة أكثر استقراراً من الرابط الأصلي الخاص بالماء. وفي حالات كثيرة، يتضمن المعقد أيوناً معدنياً مركزياً مرتبطاً مع ربيطة عضوية أو لاعضوية واحدة أو أكثر. إن ثمة في الماء الطبيعي طيفاً كاملاً من المواد التي يمكن أن تكون عوامل تعقيد، ومن أمثلتها الكلور والكبريتات والجزيئات العضوية الصغيرة التي تحتوي على مجموعة أمينية، وجزيئات عضوية أكبر ذات عدة مواقع لتكوين روابط. ويُعدُّ تكوين المعقدات سمة هامة من سمات الكيمياء المائية الخاصة بالأيونات المعدنية.

ويُعبَّر عن استقرار المعقدات باستعمال ثابت الاستقرار stability constant، الذي يُسمى أيضاً ثابت التكوين formation constant. ثمة نوعان من هذه الثوابت

يمكن إيضاحهما بالمثال العام التالي في المثال ، M يمثل أيون معدني، و L هي الربيطة موضع الاهتمام للتبسيط، حذفت أدلة الشحنات من فوق رموز الأيونات المعدنية والربيطة (إن كانت ذات شحنة وسوف نفترض أن من الممكن لأربعة جزيئات ربيطات أن ترتبط مع المعدن. ويحصل تفاعل تكوين المعقد بطريقة متدرجة يوجد فيها لكل خطوة ثابت تكوين خاص بها :

وقيم الـ K هي قيم ثوابت التكوين المتدرّج الخطوات. وتصف خطوات التفاعل الأربع التفاعل الكلي الذي يتمثل ثابت التكوين الشامل فيه بـ B :

ثمة نقطة أخرى يجب تأكيدها هي أن التفاعلات المعطاة تتضمن أن الربيطة تكون سلسلة المعقدات من مع أيون معدني حر أو غير معقد. وفي الواقع، ووفقاً لما أشرنا إليه آنفاً، يوجد ما يسمى المعدن غير المعقد دائماً على شكل معقد مائي، وإضافة الربيطة إلى المعدن تعني عمليا إبعاد جزيء الماء والاستعاضة عنه بربيطة جديدة.

من الواضح أن الربيطة الموجودة في المحيطات بتراكيز كبيرة هي أيون الكلور. لذا توجد بعض المعادن في المحيطات على شكل معقدات كلورية في المقام الرئيسي. فالزئبق، على سبيل المثال، يوجد في ماء المحيطات النظيف بتركيز يساوي 5x10^-12 mol L^-1 تقريباً ويوصف تفاعل التعقيد من الزئبق II وربيطة الكلور حينئذ بـ :

ويمكن لكثير من الربيطات الأخرى أن تكون موجودة، وذلك اعتماداً على نوع الماء موضع الاهتمام فالمواد العضوية القابلة للانحلال في الماء، ومنها أيونات السترات الليمونات) citrate أو الجزيئات الكبيرة التي تنجم عن تفكك نسج النباتات والحيوانات، يمكن أن تكون ربيطات. وفي حالات أخرى تكون المواد العضوية (ومنها حمض ثلاثي الخل النتريلي nitrilotriacetic acid الذي يُستعمل أحياناً مطرياً للماء في المنظفات) أو غير العضوية (ومنها الفوسفات الذي يُستعمل أيضاً منظفاً أو سماداً) التي تنجم عن أنشطة بشرية معقدات مع المواد المنحلة. ويعتمد مدى وطبيعة تكوين المعقد على خواص الذرة المركزية، وعلى توفر وتركيز الربيطات المحتملة في الفصل الثالث عشر سوف نستعرض الجوانب الكمية (في حالة التوازن) لهذه المعقدات.