含Ca2和Mg2较多的水叫硬水。水中的Ca2和Mg2主要以酸式碳酸盐形式存在，这种硬水称为暂时硬水。当暂时硬水煮沸时，碳酸氢盐分解变成不溶性的碳酸钙和碳酸镁而除去，煮沸时间延长，碳酸镁发生水解，变成更难溶的氢氧化镁。水中的Ca2和Mg2主要是以硫酸盐、硝酸盐和氯化物的形式存在，这种硬水叫做永久硬水。永久硬水煮沸时，Ca2和Mg2不会变成沉淀而除去。在天然水中，井水主要表现为暂时硬水，海水主要表现为永久硬水。硬水中的Ca2、Mg2会跟肥皂中的硬脂酸钠作用，生成硬脂酸钙和硬脂酸镁沉淀，降低肥皂的去污能力。硬水用作锅炉用水，会生成水垢，附着在锅炉的受热面上，阻碍传热，多耗燃料，甚至局部过热，损毁锅炉，引起爆炸。因此锅炉用水一定要先将硬水软化。使硬水软化的方法是离子交换法（用磺化煤和离子交换树脂）。