Theo như kết quả nghiên cứu, As tồn tại trong môi trường tự nhiên tồn tại ở 5 dạng hóa trị: -3; 0; +2; +3; +5. Trong nước dưới đất chủ yếu tồn tai dưới hai dạng As3+ , As5+. Các dạng khác ít tồn tại trong môi trường nước. hơn nữa, các kết quả phân tích cho thấy As chủ yếu là Asen vô cơ. Asen hữu cơ thường tồn tại dưới dạng monomethylAsen axit (MMAA) và dimethyl Asen axit (DMAA). Hai loại Asen hữu cơ trên được sinh ra do hoạt đọng của vi sinh vật. hầu hết chúng tồn tại trên môi trường bề mặt và đặc biệt trong đới đất lấp nhân sinh (landfills). Điều kiện oxy hóa- khử rất quan trọng và có tính chất quyết định đến sự tồn tại của Asen trong nước. dưới điều kiện oxy hóa, H2AsO4- chiếm ưu thế khi pH thấp (pH<6.9), trong khi ở pH cao thì HAsO4- là vượt trội.
Sự di chuyển của As thường tương đối thấp khi điều kiện môi trường là khử mạnh hoặc oxy hóa mạnh. Sự di chuyển sẽ tăng lên khi mà điều khiện oxy hóa khử dễ dàng xê dịch và hoán đổi cho nhau (shifting), tức là dễ dàng chuyển dạng từ trạng thái khử sang trạng thái oxy hóa và ngược lại (Bose & Sharma, 2002). Sự thay đổi từ môi trường oxy
hóa sang môi trường khử có thể do nguồn nước bên trong được bổ cập vào giàu vật liệu hữu cơ và vì vậy đòi hỏi tiêu tốn nhiều oxy. Một lý do khác cho thấy sự phát triển điều kiện khử là do chính bản thân cá tầng chứa nước đã giàu vật liệu hữu cơ. Theo Rowland et al 2006, ngày nay, các nhà khoa học đều nhất trí cao rằng, vi khuẩn đóng một vai trò quan trọng trong sự hình hành Asen trong nước ngầm. bởi vì sự thay đổi thế oxy hóa khử có thể bị giảm đi do sự oxy hóa các vật liệu hữu cơ được khống chế bởi vi sinh vật. Môi trường oxy hóa được tạo nên là do nước mới bổ cập vào nước ngầm là nước oxy, ví dụ như quá trình khai thác nước. Khi hút nước do quá trình khai thác nước, mực nước ngầm sẽ bị giảm và oxy có thể dược tạo nên (Rowland et al 2006).