Твърдостта на водата се определя от количеството на разтворените в нея калциеви и магнезиеви бикарбонати, калциев сулфат (гипс), магнезиев сулфат и други соли. При нагряване част от разтворимите във водата калциеви и магнезиеви соли се превръщат в неразтворими и се наслагват върху точката на нагряване – ако водата е в метален съд, то отлагането се натрупва по стените и дъното на съда, а ако е нагревател, както при електрическите бойлери, се наслагват върху него. Това е така нареченият „котлен камък”.
Според твърдостта си природните води се подразделят на няколко групи – много меки, меки, средно твърди, умерено твърди и много твърди.