前面所说的咸淡水分界面，严格地说是不存在的，实际观测到的是一个溶质浓度介于海水浓度与陆地地下水浓度之间的过渡带。过渡带或称咸淡水混合带，主要是因陆地淡水与海水的浓度势引起的扩散作用，以及微观介质孔隙不均匀发生的机械弥散作用所致。为了便于进行海水入侵状况的判断和计算的需要，通常将过渡带中溶质浓度达到某一规定值的部位视为海水入侵的标志，并将该浓度值的等值域作为咸淡水的分界面。
海水入侵陆地含水层后，会引起陆地地下水化学组分发生变化，其中最明显的是Cl－含量的改变。Cl－是海水中主要的常量标志，且较为稳定，所以大多数学者都把Cl－作为衡量海水入侵的一个敏感指标。例如Winner等人(1996)在研究美国北卡罗纳州东部滨海平原地下水时，以Cl－含量250mg/L作为咸淡水分界值;我国学者在研究山东省莱州－龙口一带海水入侵时，将地下水中Cl－含量大于200mg/L作为判定海水入侵的标准;在青岛市白沙河－城阳河海水入侵研究项目中，则以Cl－含量大于300mg/L作为分界值;中国地质调查局于2004年编订的《城市环境地质问题调查评价规范(征求意见稿)》中规定，Cl－含量为250mg/L是咸淡水分界的最低值，表征海水严重入侵的Cl－限制为1000mg/L。除此之外，也有人采用总盐度指标判断海水入侵的界面，认为当某一深度的地下水总盐度达到1500～2000ppm时，该深度就是分界面所在的位置。
地下水中的总盐度可以利用美国农业部(USDA)推荐的方法来计算。该方法是依据电解质电导率与总盐度存在一定的折算关系的道理，利用电测井获得的电导率，按下式计算地下水的总盐度，即
环境地质学
式中:EC为电导率(dS/m);TDS为地下水中的总盐度(ppm或mg/L);k为折算系数，当0.1<EC<5.0dS/m时，k≈640，当EC≥5.0dS/m时，k≈800。
由于许多滨海地区在沉积过程中埋藏有古代海进时残留的海水，或者因大陆盐化作用形成的陆相咸水体，它们的Cl－含量也很高。在实地勘探时若用Cl－含量或总盐度判别，容易造成海水入侵的假象，所以有人建议将溴钠比(rBr－/rNa+)和咸化系数A(rCl－/rHCO－3)作为辅助指标。近年来也有人认为硼同位素适合于滨海地区含水层海水入侵的监测。