علت سختی آب کاتیون‌ها می‌باشد. اگر آب حاوی نمک‌های معدنی مانند کلسیم، روی، آهن، منیزیم و یا ترکیبات بی‌کربنات باشد به آن آب سخت می‌گویند. سختی آب با TH شناخته میشود. سختی آب به دو صورت موقت و دائم است. برای اندازه‌گیری سختی آب یون کلسیم و منیزیم را باید اندازه بگیریم. در واقع سختی آب بخشی از تی دی اس یا همان سنگینی آب محسوب میشود.
سختی دائم به سختی بدون نمک‌های بی‌کربنات می‌گویند. در واقع به سختی دائم سختی بی‌کربناتی یا به انگلیسی Noncarbonated Hardness نیز می‌گویند. اما سختی موقت به بی‌کربنات کلسیم می‌گویند که شامل کلسیم CA و منیزیم MG است.
