所謂“硬水”是指水中所溶的礦物質，尤其是鈣和鎂成分多的水。硬水對人的健康并不造成直接危害，但是會給生活帶來很多麻煩，比如使用水器具上結水垢、降低肥皂和清潔劑的洗滌效率等。當水分子在大氣中凝聚時，溶解了空氣中的二氧化碳，形成了叫作碳酸的弱酸。這種酸隨雨落到地上，流過土壤上部到達巖石層，會與石灰巖發生反應，形成可溶性的鈣、鎂化合物溶于水中由此形成硬水。如果硬水中的鈣和鎂主要以碳酸鹽的形式存在，那么，在水被煮沸或氣壓發生變化時，這些碳酸鹽便會發生分解，變成堿式碳酸鹽沉淀析出。此時，這種硬水稱為暫時硬水。暫時硬水的析出物往往附著在物體表面，例如管道和熱交換器內的硬水垢。如果硬水中的鈣和鎂主要以硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽的形式存在，那么當水被煮沸時，這些鹽不會沉淀，無法除去，這種硬水就是永久硬水。永久硬水不會受溫度和氣壓變化的影響，但如果水分蒸發，依然會留下硬水垢。

硬水中的鈣鹽和鎂鹽能與肥皂的主要成分硬脂酸鈉發生反應，生成不能溶解的物質。這會使一部分肥皂白白地消耗掉，也就降低了肥皂的去污能力，所以用硬水洗衣服不容易洗干凈。此外，如果將硬水直接注入鍋爐，那么當加熱鍋爐時，鈣、鎂離子便形成堿式碳酸鹽沉淀析出，在鍋爐內壁及管道中積成水垢。這會降低鍋爐的熱導率，增加能耗，嚴重的還會引起管道堵塞和鍋爐爆炸。因此，鍋爐用水應當經過軟化處理。