Về mặt hóa học, sự khác biệt giữa hai loại nước này là nước cứng chứa các ion canxi và magiê, trong khi nước mềm thì không. Nước mềm dễ tạo bọt hơn nước cứng.
Nước cứng có xu hướng để lại cặn, đó là lý do tại sao các màng hình thành trên vòi nước, cống rãnh và đường ống dẫn nước. Nó cũng gây ra sự đóng cặn trong bình pha cà phê và ấm pha trà, đó là lý do tại sao một số thương hiệu khuyên bạn nên tẩy cặn cho máy thường xuyên.
Tính chất chua của mưa gây ra nước cứng; mưa có tính axit vì nó kết hợp với khí cacbonic tạo thành axit yếu. Mưa sau đó hòa tan đá và các hợp chất khác vào nước, tạo ra nước cứng.