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天然水可分硬水和軟水，它們的差別主要在于其中鈣、鎂離子的含量。含有較多鈣、鎂離子的水稱為硬水，不溶或只含少量的鈣、鎂離子的水稱為軟水。鈣鎂離子加起來的數量如果相當于１０毫克氯化鈣，則稱為１個“硬度"。通常的分類標準是：８度以下為軟水，８－１６度為中水，１６度以上為硬水，３０度以上為極硬水。
    在北方，水中的鈣、鎂等礦物質比較多，水的酸堿度往往呈現弱堿性；在南方，地下水和雨水中鈣、鎂離子含量較低，呈弱酸性，多為軟水，但有些井水也是硬水。
    如果水的硬性是由碳酸氫鈣或碳酸氫鎂引起，稱為暫時硬水。暫時硬水經過煮沸，所含碳酸氫鹽，就分解成不溶性碳酸鹽，這樣硬水變成軟水。如果水中含硫酸鈣和*之類物質較多，煮沸之后仍然含大量鈣、鎂離子，稱為*性硬度。
    在低溫或地下高壓力的條件下，這些離子可以*分散在水中。但是在加熱煮沸的過程中，鈣離子與二氧化碳生成不溶性的碳酸鈣，而鎂離子則形成*沉淀。此外其他一些微量元素也隨之沉淀下來，這也就是在水壺和暖瓶壁上所見到的白色碳酸鹽“水垢"。燒水之后有大量白色沉淀，說明水中的硬度是暫時硬度，煮開后的水已經變成了軟水。
    我國《生活用水衛生標準》中規定，水的總硬度不得超過２５度，以１０－２０度為宜。如果硬度過大，可能感到腸胃不適，這是由于不適應硬水刺激所致。然而，適量的硬度對人體是有益的，因為其中富含微量元素，還可以降低心血管疾病的發病率，并為膳食補充一部分鈣。經過煮沸沉淀之后的開水對健康并沒有妨礙，因為它的硬度已經大幅度下降，成為適合飲用的水。
    水壺結垢影響傳熱效率自不必說，硬水有時候還會帶來其他一些煩惱：用硬水煮飯、燒肉、泡茶的口感較軟水差一些；洗衣服不容易洗凈；洗毛巾和布衣服之后發硬。這是由于其中鈣離子與碳水化合物、蛋白質和洗滌劑發生相互作用所致。只要用煮開后的水來煮飯燒肉，洗衣之后加入柔軟劑，就可以消除這種不便。水壺上的水垢可以購買的去水垢劑處理，也可以倒入一杯白醋煮沸，用酸溶解沉淀，然后洗凈水壺沖去醋味即可。