آب زیرزمینی از منابع مهم بهرهبرداری از آب در مناطق خشک و نیمهخشک است. چشمه های کارستی استان کرمانشاه نقش مهمی در تأمین منابع آب استان و بیلان آبخوانها دارند. هدف از پژوهش حاضر بررسی کیفی منابع آب استان )در دو آبخوان بیستون و سرپل ذهاب( با استفاده از مدلهای هیدرو شیمیایی و روشهای آماری است. بدین منظور، پس از مطالعات میدانی، 22 نمونه آب از چشمههای دائمی منطقه در فصلتر )اردیبهشتماه 96 ( برداشت و تجزیه گردید. وضعیت هیدروژئو شیمیایی چشمهها با استفاده از روش تحلیل مؤلفههای اصلی بررسی شد. بهمنظور شناسایی فرآیندهای ژئوشیمیایی حاکم بر آبخوانها، نمودارهای ترکیبی، نسبتهای یونی و اندیسهای اشباع کلسیت، دولومیت و ژیپس نمونهها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل، دال بر پایینتر بودن انحلال کانیها در چشمههای آبخوان بیستون نسبت به محدودۀ سرپل ذهاب به دلیل توسعۀ بیشتر کارست است. فرآیندهایی نظیر انحلال کانیهای تبخیری و زمان ماندگاری طولانی در آبخوانهای سرپل ذهاب سبب بالا رفتن غلظت املاح در این چشمهها نسبت به چشمههای محدودۀ بیستون شده است. طبق یافتههای پژوهش چشمههای محدودۀ بیستون به دلیل توسعۀ بیشتر کارست، در معرض تغییرات آنی ناشی از ورودیهای بارش قرار دارند.