天然水或自来水常含有无机杂质和有机杂质。无机杂质有Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-、CO32-、Cl-等离子及某些气体。含有溶解的钙、镁和铁离子的水叫做硬水。这些离子含量的多少用硬度表示。由于钙、镁等的酸式碳酸盐的存在而引起的硬度叫做碳酸盐硬度。煮沸时这些盐会分解，可除去大部分而生成碳酸盐沉淀。例如：
Ca(HCO3)2→CaCO3↓+ CO2↑+ H2O
因此，习惯上把这种硬度叫暂时硬度。由钙、镁的氯化物、硫酸盐、硝酸盐等所引起的硬度叫作非碳酸盐硬度。由于这些盐煮沸后不会生成沉淀而被除去，习惯上把这种硬度叫做硬度。碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和就是水的总硬度。硬水不适宜工业上使用。例如锅炉若使用硬水，会产生锅垢，从而影响传热效果，浪费燃料，并且会阻塞管道，甚至可能造成爆炸事故。
水的硬度表示方法有好几种，常用的表示方法是以度为单位：1 L 水中含有钙、镁等盐的总量相当于10 mg CaO时，称为1度。例如1 L 水中含100 mg CaO时，其硬度为10 度。按照硬度的大小，可将水质分为下列几类：
水质的分类
Water Quality Class
名称
(Name) | 极软水
(Very soft water) | 软水
(Soft water) | 中等水
(Moderately hard water) | 硬水
(Hard water) | 极硬水
(Very hard water) |
硬度(Hardness) | 0～4.2 | 4.2～8.4 | 8.4～16.8 | 16.8～28.0 | >28.0 |
生活用水的总硬度和不超过25 度。各种工业用水，由于其对硬度有不同的要求，因此差别很大。例如用高压锅炉的水，硬度不得超过0.05～0.1 度，而低压锅炉用水不得超过 5～7 度。
