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傳統水的硬度是以水與肥皂反映的能力來衡量的，硬水需要更多的肥皂才能產生泡沫。事實上，水的硬度是由多種溶解性多價金屬離子造成的，這些離子能與肥皂生成沉淀，并與部分陰離子形成水垢。造成硬度的陽離子主要是二價金屬，如Ca2+，Mg2+，Sr2+，Fe2+，Mn2+等，與它們易結合形成水垢的陰離子主要是HCO3—,SO4—,Cl—,NO3—和SiO3—等。在天然水中，Sr2+，Fe2+，Mn2+等離子的含量一般不高，對硬度的貢獻不大。Al3+和Fe3+也會造成水的硬度，但在天然水中它們的溶解度很小，可以忽略不計。總之，由于Ca和Mg在地球上是豐度排名第五和第八位的元素，水的硬度絕大部分是由Ca和Mg造成的。
水的硬度按陽離子可分為“鈣硬度”和“鎂硬度”，按相關的陰離子可分為“碳酸鹽硬度”和“非碳酸鹽硬度”。其中，碳酸鹽硬度主要是由與重碳酸鹽結合的鈣、鎂所形成的硬度，因它們在煮沸時即分解生成白色沉淀物，可以從水中去除，因此又被稱為“暫時硬度”，碳酸鹽硬度并不能由煮沸完全除盡，因為碳酸鈣和碳酸鎂在水中仍有一定的溶解度（如碳酸鈣在100℃時的溶解度為13mg/L）。非碳酸硬度是由鈣、鎂與水中的硫酸根、氯離子和硝酸根等結合而形成的硬度，這部分硬度不會被加熱去除，因而又被稱為“硬度”。鈣硬度和鎂硬度之和稱為總硬度，碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度之和亦稱為總硬度。
水硬度的自然來源主要是沉積巖及土壤中溶解性多價金屬離子的滲出。多沉積巖中含有鈣、鎂離子，尤以石灰巖中為多。水的硬度因地而異，在土壤較厚和石灰巖存在的地區水較硬；在土壤較薄和石灰巖的地區水較軟。這是因為土壤中細菌的活動會釋放出CO2，與水結合生成碳酸，造成pH值下降，從而將石灰巖溶解形成重碳酸鹽，造成水的硬度增大。
基于上述原因，一般情況下，同一地區地下水的硬度要比地表水高，雨水的硬度較低。
由于水的pH值和堿度等因素的影響，水中碳酸鈣硬度大于200mg/L時，可能會在管網中產生沉淀。相反，水中碳酸鈣硬度小于100mg/L時，管網中產生沉淀的可能性下降，易于腐蝕，導致鎘、銅、鉛和鋅等金屬溶入飲用水。
一般來說，水的硬度對于衛生而言并無妨害。但硬度過高的水飲用不適口，會引起腸胃不適，尤其是非碳酸鹽硬度過高時，會有苦澀味。長期飲用硬度過低的水也不好，會使骨骼發育不健全。
鈣離子的味閥值為100~300mg/L,此閥值受水中陰離子的影響較大。水中碳酸鈣硬度大于500mg/L時，難以讓人接受。根據我國各地的調查，飲用水中的碳酸鈣硬度大多不超過420mg/L，而且人們對于該硬度的水反映不大。因此，我國《生活飲用水衛生規范》將總硬度限定為不超過420mg/L（以CaCO3計）。
本測定方法的原理是基于待測水樣與硬度定性試劑反應后，如有渾濁物出現則表示該水質是硬水，渾濁物越多表示硬度越大。如水樣清澈透明表示水樣是軟水。
適用范圍：本產品適用于水質硬度定性的測量。
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