سختي آب كه معمولا، قابليت آب در فعل و انفعال با صابون را تداعي ميكند، به مجموعه املاح كلسيم و منيزيم موجود در آب كه بر حسب ميلي گرم در ليتر كربنات كلسيم بيان مي شود اطلاق ميگردد. تجربه نشان داده است كه آب هاي سخت در صورت حرارت ديدن، بر جداره تاسيسات حرارتي، رسوبات كربناتي از خود باقي مي گذارند. وجود اين رسوبات نه تنها باعث هدر رفتن گرما ميشود بلكه باعث خسارت ديدن جدار تاسيسات نيز خواهد شد. مطالعه نشان داده كه مصرف آب هاي سخت تر در اجتماعات، مرگ هاي ناشي از امراض قلبي و عروقي را به شدت كاهش مي دهد. در حال حاضر هيچگونه رابطه اي ميان پيدايش سنگ كليه و سختي آب گزارش نشده است.
سختي آب شاخص كليه عناصر تشكل دهنده املاح محلول در آب نبوده و فقط به برخي از آنيون ها و كاتيون هاي آب ارتباط دارد، سختي آب در درجه اول تركيبات كلسيم و منيزيم و به ميزان كمتري به ساير يون هاي فلزي با ظرفيت بالا مانند سرب، استرنسيم، باريم و غيره مربوط است. سختي آب در واحد متريك، بر حسب ميلي گرم در ليتر كربنات كلسيم بيان شده و در ساير سيستم هاي اندازه گيري واحدهاي ديگري دارد.
سختي آب، عملا شاخص ميزان فعل و انفعال آب با صابون است و براي شستشو با آب هاي سخت تر به صابون زيادتري نياز است. آب هاي سخت در درجه حرارت بالا در جداره ظروف و در صنعت در ديگ هاي بخار، رسوبات كربنات كلسيم ايجاد مي كنند. تماس آب با تركيبات آهكي موجود در سطح زمين يا تشكيل دهنده هاي قشر خاك باعث ورود عوامل سختي در آبها شده و معمولا آب هاي زيرزميني از سختي زيادتري نسبت به آب هاي سطحي برخوردارند. آب ها را از نظر سختي بر حسب ميلي گرم در ليتر كربنات كلسيم به ترتيب زير طبقه بندي كرده اند
آب هاي سبك 0-60 ميلي گرم در ليتر
آب هاي با سختي متوسط 120-60 ميلي گرم در ليت
آب هاي سخت 120- 180ميلي گرم در ليتر
آب هاي خيلي سخت بيشتر از 180 ميلي گرم در ليتر
تركيبات كلسيم، عملا به ميزان كمي در آب حل مي شوند ولي حضور گازكربنيك در آب باعث افزايش حلاليت آنها مي شود. علاوه بر مصرف آب، مصرف بيشتر مواد غذايي، باعث ورود مقادير قابل توجهي عوامل كلسيم و منيزيم به بدن مي شود. روزانه تا 1000 ميلي گرم كلسيم و 200 تا 400 ميلي گرم منيزيم جذب بدن هر انسان بالغ مي شود. محصولات لبني، غني از كلسيم و منيزيم بوده و مواد گوشتي نيز يكي از مهم ترين مواد غذايي داراي كلسيم و منيزيم هستند
تجربه نشان داده است كه روزانه 35 درصد كلسيم و منيزيم مورد نياز از طريق مصرف مواد غذايي، جذب بدن مي شود. عوارض مطلوب و نامطلوب مصرف آب هاي سخت و سبك به دو گروه آثار شيميايي و آثار فيزيولوژيكي تقسيم مي شوند. از مهم ترين آثار نامطلوب شيميايي مصرف آب هاي سخت، ايجاد رسوبات در تاسيسات حرارتي منازل كه با آب در تماس هستند.مانند كتري، سماور و ايجاد رسوبات سخت كربنات كلسيم در ديگ هاي بخار است كه هردو مورد باعث بروز خسارت در وسايل زندگي و تاسيسات صنعتي مي شود. از جمله آثار فيزيولوژيك آب هاي سخت مي توان به تركيب منيزيم با يون سولفات و تشكيل سولفات منيزيم اشاره كرد كه اثر مسهلي دارد. آب هاي نرم و با pHپايين تر تمايل زيادتري در انحلال املاح و فلزات موجود در شبكه هاي توزيع آب دارند، به همين دليل در اين گونه آب ها همواره فلزاتي نظير سرب، كادميوم، روي و مس ديده مي شود كه مصرف مداوم آنها هر كدام با اثرات فيزيولوژيك خاصي در مصرف كننده همراه است. تجربه نشان داده است كه وجود كلسيم در آب هاي آشاميدني در غلظت بالا مانع جذب اين فلزات در بدن مي شود. جانشين شدن كلسيم موجود در اعضاي بدن، به خصوص استخوان ها نيز به وسيله سرب گزارش شده است
از مهم ترين اثرات مطلوب مصرف آب هاي با سختي قابل توجه نسب به آب هاي سبك تر، رابطه سختي و امراض قلبي و عروقي است. مطالعات اخير نشان داده است كه در نقاطي كه آب سخت مصرف مي شود امراض قلبي كمتر از نقاطي است كه ساكنين آنها آب هاي سبك تر مصرف مي كنند.به علاوه بروز سكته هاي قلبي در نقاط با آب هاي سخت تر به مراتب كمتر از نقاط با آب هاي سبك تر است. بايد اضافه كرد كه منيزيم نيز همانند كلسيم در جلوگيري از مرگ و ميرهاي ناشي از امراض قلبي و عروقي موثر است. در نقاطي كه از آب هاي نرم تر استفاده مي كنند حتي به فشار خون، وجود چربي و كلسترل در خون برخورده اند كه هر دوي اين عوامل مي تواند در مرگ هاي ناگهاني بسيار مؤثر باشد. در نقاطي از روسيه كه از آبهاي نسبتا سخت استفاده ميكنند به مواردي از پيدايش سنگ در مجاري ادرار برخورده اند، اين موضوع تقريبا در آب هاي با سختي 500 ميلي گرم در ليتر كربنات كلسيم به اثبات رسيده است. مضافا آزمايش در بعضي حيوانات كه از آب هاي با سختي بيش از 400 ميلي گرم استفاده كرده اند، پيدايش سنگ را در مجاري ادرار مثبت نشان داده است. گرچه در بعضي كشورها امراضي نظير نارسايي هاي سيستم اعصاب، Perinatal Anencefhaly, و بعضي انواع سرطان ها را به كلسيم و منيزيم و سختي آب نسبت داده اند ولي هنوز اين ارتباط به اثبات نرسيده است و شايد اثر آلودگي هوا و شرايط زيست محيطي در ابتلاي به اين امراض بيشتر از سختي آب مؤثر باشد

تماس آب با تركيبات آهكي موجود در سطح زمين يا تشكيل دهنده هاي قشر خاك باعث ورود عوامل سختي در آب ها شده و معمولاآب هاي زيرزميني از سختي زيادتري نسبت به آب هاي سطحي برخوردارند
مطالعات اخير نشان داده كه در نقاطي كه آب سخت مصرف ميشود امراض قلبي كمتر از نقاطي است كه ساكنين آنها آب هاي سبك تر مصرف مي كنند. به علاوه بروز سكته هاي قلبي در نقاط با آب هاي سخت تر به مراتب كمتر از نقاط با آب سبك تر است