水中有些金属阳离子，同一些阴离子结合在一起，在水被加热的过程中，由于蒸发浓缩，容易形成水垢，附着在受热面上而影响热传导，水中这些金属离子的总浓度称为水的硬度。

    如在天然水中常见的金属离子是钙离子（Ca²⁺）和镁离子（Mg²⁺），它与水中的阴离子如碳酸根离子（CO₃^2-）、碳酸氢根离子（HCO₃^-）、硫酸根离子（SO₄^2-）、氯离子（CL^-）、以及硝酸根离子（NO₃^-）等结合在一起，形成钙镁的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、以及硝酸盐等硬度。水中的铁、锰等金属离子也会形成硬度，但由于它们在天然水中的含量很少，可以略去不计。因此，通常就把Ca²⁺、Mg²⁺的总浓度看作水的硬度。

    水的硬度对锅炉用水的影响很大，因此，应根据各种不同参数的锅炉对水质的要求对水进行软化或除盐处理。