水中有些金属阳离子，同一些阴离子结合在一起，容易形成水垢，附着在物体表面，我们把水中这些金属离子的总浓度称为水的硬度。如在天然水中最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（CO32-）、碳酸氢根离子（HCO3-）、硫酸根离子（SO42-）、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、锌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。
　　通常，地下水、井水等的硬度较大，地表水的硬度较小。中国北方地区的水质较硬，南方地区的水质较软。
　　若水质的硬度较大，则在反渗透处理之前必须对原水进行软化，否则易在RO膜表面结垢，影响RO膜的产水质量及使用寿命。
　　水的硬度对锅炉用水的影响很大，因此，锅炉用水时必须进行软化或除盐处理。