水中有一些离子。 在这些离子中，钙和镁离子是引起水硬化的离子。 如果从水中除去这些离子，则水被软化。 通常用于软化自来水的家庭和工具中，水中的钙和镁离子按照去除原理工作。 所述装置包括带负电的离子，其由大的水不溶性分子组成并用钠平衡。 当要软化的水通过该装置时，负离子保留钙离子而不是钠。 因此钠和钙离子被替换。 在该过程结束时，水中的钙量减少，水变软。

天然水中钙和镁离子的量远高于所有其他金属离子。

水的硬度是表示家庭和工厂中使用的水的质量的值。

如果溶解在水中的镁和钙离子的来源是碳酸氢镁和碳酸氢钙，则可以将水煮沸以使镁和钙作为碳酸盐化合物沉淀。 过滤这些沉淀物后，剩余的水硬化。

水的高硬度对人体健康没有影响。 然而，工业设备中使用的水的硬度可能导致所用的设备恶化。 因此，应确定水的硬度，并在必要时将其除去。 使用的硬水会导致设备中的石灰沉积并破坏车辆的运行。

水的硬度是水的暂时硬度而不是其中的碳酸氢盐水平。 因为可以通过沸水去除硬度。 然而，在这些情况下，水的硬度不是由于镁和硫酸钙化合物，而是没有沸腾的沉淀物而没有软化。 这些水的硬度称为永久硬度。 然而，这些水的硬度也可以通过许多化学应用来消除。

硬度测量也在水和废水测量范围内的认可实验室中进行。