Твърдата вода е вода, която съдържа големи количества от Ca2+ и / или Mg2+. Понякога Mn2+ и други многовалентни катиони са включени в мярката за твърдост. Забележете, че водата може да съдържа минерали и все още да не се счита за твърда по това определение. Твърдата вода се среща естествено при условие, че водата прониква през калциеви карбонати или магнезиеви карбонати, като креда или варовик.
Временната твърдост се характеризира с разтворени бикарбонатни минерали (калциев бикарбонат и магнезиев бикарбонат), които дават калциеви и магнезиеви катиони (Ca2+, Mg2+) и карбонатни и бикарбонатни аниони (СО32−, HCO3−). Този вид твърдост на водата може да бъде намален чрез добавяне на калциев хидроксид към водата или чрез варенето му.
Постоянната твърдост обикновено се свързва с калциев сулфат и / или магнезиев сулфат във водата, който няма да се утаи, когато водата заври. Общата постоянна твърдост е сумата от калциевата твърдост плюс магнезиевата твърдост. Този тип твърда вода може да бъде омекотен чрез използване на йонообменна колона или омекотител за вода.