Tvrdoća vode je uzrokovana prisutnošću rastvorenih solikalcija i magnezija (nekada i željeza). Najveća je koncentracija kalcija, zbog prisutnosti u Zemljinoj kori kao ključnog počela u mineralima kalcitu, dolomitu, itd. Najočigledniji prikaz tvrdoće vode je taloženje sapuna u tvrdoj vodi. Prolazna (privremena) tvrdoća potječe od kalcija i hidrogenkarbonata i eliminira se kuhanjem:[1]
Ca2+ + 2HCO3- → CaCO3 (s) + CO2 (g) + H2O
Stalna tvrdoća se odnosi na sulfate i kloride kalcija i magnezija.
Tvrdoća vode se određuje titracijom s EDTA (etilendiamin-tetraacetatna kiselina) uz indikator (eriokrom crno T). Izražava se u mgCaCO3/dm3 ili u stupnjevima - u Hrvatskoj najčešće u njemačkim stupnjevima - °dH (njem. Deutsche Härte):[2]