A természetes édesvizek közül nem mindegyiket lehet közvetlenül mindenre felhasználni. Általában nem gondolkodunk azon, hogy miért nem habzik úgy a szappan egy karszthegységbeli üdülő fürdőszobájában, mint egy budapesti csapból folyó vízben. E különbségnek ugyanaz az oka, amiért:

• nem habzik a szappan, ha krétás kezünket akarjuk megmosni,
• nem szabad az autók hűtőrendszerébe csapvizet önteni,
• gyorsan tönkremegy a mosógép, ha nem teszünk megfelelő - vízkő elleni - adalékot a mosóvízbe,
• szilárd bevonat, úgynevezett vízkő válik ki a teáskanna használata közben.

Azokat a vizeket, amelyekben nem habzik a szappan, amelyekben a bab, a borsó főzéskor nem puhul meg, keményvíznek nevezzük. A lágyvizekben jól habzik a szappan, a teáskannában nem csapódik ki vízkő, illetve sokkal többször kell vizet forralni benne, hogy látható mennyiségű vízkő váljék ki. Ezt a különbséget az oldatban lévő két alkáliföldfém-ion, a kalcium- és a magnéziumion okozza. A kalcium és magnéziumionok reakcióba lépnek a szappan anionjaival, és vízben oldhatatlan anyagként kicsapódnak a vízből. A babban, a borsóban is oldhatatlan kalcium-, illetve magnéziumvegyületek csapódnak ki csakúgy, mint a víz forralásakor a teáskannában vagy a mosógépben.

A vízkeménységet a vízben oldott állapotban lévő Ca²⁺ és Mg²⁺ ionok, vagyis az oldott kalcium- és magnéziumsók okozzák.

A vízből forralás hatására nem az összes kalcium- és magnéziumion csapódik ki. Ennek mennyisége attól függ, hogy mennyi hidrogén-karbonát-ion van az oldatban:

A vízkő nem más, mint kalcium-, illetve magnézium-karbonát. A lejátszódó kémiai reakció a cseppkőképződés felgyorsított folyamata.

A kalcium- és magnéziumionok mellett a vízben nem csak hidrogén-karbonát-ionok lehetnek. A kalcium- és magnézium-szulfát, illetve -klorid forraláskor nem csapódik ki. Ezek a sók okozzák a vizek úgynevezett állandó keménységét.

A víz változó keménységét a forralással kicsapható Ca(HCO₃)₂és Mg(HCO₃)₂, az állandókeménységet a többi oldott kalcium- és magnéziumsó okozza.

A vízkeménység mértékét ún. keménységi fokokban adják meg.

A vízkeménység megszüntetését, csökkentését vízlágyításnak nevezzük. Ez a vizek kalcium-, illetve magnéziumtartalmának csökkentését jelenti.

A vízkeménység megszüntethető, sőt az oldott anyagok nagy részétől megszabadítható a víz desztillációval. Ez az eljárás azonban túlságosan drága (ha túl sok lágy vízre van szükség).

A változó keménység forralással jelentősen csökkenthető, mivel ekkor a kalcium- és magnézium-karbonátok legnagyobb mennyisége kicsapódik. A keletkező mészkő (illetve magnézium-karbonát) szűréssel eltávolítható.

Az összes vízkeménység úgynevezett ioncserélő eljárással is csökkenthető, sőt gyakorlatilag meg is szüntethető. Ioncserélő gyantaként használhatók a szilíciumtartalmú agyagásványok (például a zeolitok, permutitok), amelyek térhálós szerkezetében meglévő, negatív töltésű láncvégekhez kationok (például: Na⁺ vagy K⁺) kötődnek. Amikor a lágyítandó vizet átvezetik a gyantán, a negatív töltésű helyeken megkötődnek a Ca²⁺- és Mg²⁺-ionok, miközben a K⁺- és Na⁺-ionok a vízbe kerülnek.

A háztartásokban keletkező, úgynevezett kommunális szennyvíz, illetve a mezőgazdaságban és az ipari üzemekben keletkező szennyvizek gyakran bejutnak természetes vizeinkbe. Különféle környezetvédelmi szabályok írják elő, hogy az ipari szennyvizet az adott üzemből milyen kezelés után lehet a csatornába engedni.