Die Ionen, die die Wasserhärte verursachen, sind Calcium- und Magnesiumionen, die in Wasser reichlich vorhanden sind. In natürlichen Gewässern sind Calcium- und Magnesiumionen viel mehr als alle anderen Metallionen. Aus diesem Grund wird die Härte des Wassers auch als die Calciumcarbonatkonzentration definiert, die der Gesamtkonzentration aller im Wasser vorhandenen Kationen entspricht.

Es gibt zwei Arten von Wasserhärten: temporäre und permanente. Die durch Bicarbonate von Metallionen verursachte Härte, die beim Erhitzen zusammenbricht, wird temporäre Härte oder Bicarbonathärte genannt. Die durch Sulfat, Nitrat und Chloride von Metallionen verursachte Härte, die beim Erhitzen nicht zusammenbricht, sondern durch chemische Prozesse entfernt werden kann, wird als permanente Härte bezeichnet. Die Gesamthärte von temporärer und permanenter Härte wird als Gesamthärte oder allgemeine Härte definiert.

Die Wasserhärte variiert von Region zu Region. Diese Situation hängt mit der geologischen Struktur der Region zusammen. Grundwasser ist im Allgemeinen härter als Oberflächenwasser. Hartes Wasser findet man in Gebieten mit Kalkstein und dickem Oberboden. In weichen und lockeren Bodenbereichen ohne Kalkstein gibt es jedoch weicheres Wasser. Hartes Wasser ist nicht gefährlich für die menschliche Gesundheit. Für hartes Wasser ist jedoch in der Regel ein höherer Verbrauch an Seife und Reinigungsmitteln erforderlich.

Die Wasserhärtewerte reichen von 10 ppm Calciumcarbonat bis 1800 ppm Calciumcarbonat. Im Allgemeinen ist die Härte des Wassers wie folgt:

• 0 = 75 ppm Calciumcarbonat weiche Viskosität
• 76 = 150 ppm Calciumcarbonat mittlerer Härte
• 151 = 300 ppm Calciumcarbonat-Hartviskosität
• 300 und über ppm Calciumcarbonat zu hart

Im Rahmen chemischer Analysen werden in autorisierten Laboratorien spektrophotometrische Untersuchungen zur Bestimmung der Gesamthärte durchgeführt. Das spektrophotometrische Verfahren basiert auf der Messung der absorbierten oder emittierten elektromagnetischen Strahlungswellen von Atomen, Molekülen oder Ionen beim Übergang von einem Energieniveau zu einem anderen.