به بخشی از مواد و فلزات محلول در آب که ماهیت رسوبی دارند واز ترکیبات آهن، منگنز، استرانسیم، آلومینیوم و به خصوص کلسیم و منیزیم بوجود می‌‌آیند، سختی می گویند که 4 عنصر اول دارای نسبت بسیار کمتری در آب می‌‌باشند. بنابراین برای تمام مقاصد عملی می‌‌توان سختی کل را برابر با مجموع یونهای کلسیم و منیزیم دانست. البته در آبهای طبیعی معمولاً غلظت کلسیم حدود 2 برابر منیزیم است در حالی که در آب دریا غلظت منیزیم حدود 5 برابر کلسیم می‌‌باشد. اما به طور کلی سختی آب را می‌‌توان به دو بخش موقت یا دائم طبقه بندی نمود:
سختی موقت آب (سختی کربناتی) :در حقیقت املاح بی‌کربنات کلسیم و منیزیم است که در اثر حرارت دادن از حالت محلول به صورت غیر محلول و در نتیجه به رسوب تبدیل می‌‌شود.
سختی دائم (غیر کربناتی):املاح سولفات، کلراید، نیترات و غیره با کلسیم و منیزیم است که در اثر حرارت
دادن رسوب نمی‌کند. تمامی آبهای طبیعی حاوی غلظتهای مختلفی از نمکهای محلول هستند که این نمکها در آب تفکیک شده و یونهای باردار بوجود می‌‌آورند. یونهای دارای بار مثبت کاتیون و یونهای دارای بار منفی آنیون نامیده می‌‌شوند. واحد سختی در کشورهای مختلف بصورت زیر است:
فرانسه: هر واحد سختی برابر است با یک گرم گربنات کلسیم در 100 لیتر آب (10 میلی‌گرم در لیتر)
انگلیس: برابر است با یک گرم کربنات کلسیم در 70 لیتر آب (14.3 میلی‌گرم در لیترGrain )
ایران و آمریکا: برابر است با یک گرم کربنات کلسیم در 100 لیتر آب (1 میلی‌گرم در لیترppm)
آلمان: عبارتست از معادل یک گرم کربنات کلسیم در 56 لیتر آب (17.8 میلی‌گرم در لیتر)