Die Menge der im Wasser gelösten Karbonate (vor allem Kalzium- und Magnesiumverbindungen) ist für die temporäre Härte verantwortlich, während die übrigen Salze wie Sulfat und Chlorid die permanente Härte bilden. Die Summe von temporärer und permanenter Härte ergibt die Gesamthärte des Wassers.

Die im Wasser gelösten Kalzium- und Magnesiumsalze (Karbonathärte) bleiben nur so lange in der Lösung, wie das Wasser eine ausreichende Menge Kohlensäure enthält. Sobald dieses Gleichgewicht durch einen Temperaturanstieg, eine Druckveränderung oder Veränderung der Fließgeschwindigkeit gestört wird, fallen die Karbonate (temporäre Härte) aus. Die Ausfällung bewirkt die Bildung von Kesselstein und andere Formen von harten Inkrustierungen.

Sulfate, Chloride u.a. fallen nur aus, wenn die Konzentration steigt und die Löslichkeit überschritten wird. Das ist meistens dann der Fall, wenn Wasser verdampft oder verdunstet.

Wenn das Kalk-/ Kohlensäuregleichgewicht in unbehandeltem normalem Leitungswasser gestört wird, fallen Kalzium- und Magnesiumkristalle aus. Diese Kristalle benötigen feste Oberflächen, an denen das Kristallwachstum beginnen kann. Im Wasser vorhandene Mikropartikel sind jedoch regelmäßig von Hydrathüllen umgeben und können deshalb nicht als Kristallisationskeime dienen. Findet der Kalk im Wasser keine Partikel, an denen das Kristallwachstum beginnen kann, kristallisiert er an Rohrwänden, Heizelementen oder ähnlichem.

Die Aufbereitung von Trink- und Brauchwasser zielt deshalb vor allem auf die Vermeidung von Kesselsteinbildung durch Karbonatausfällungen.