به طور علمی سختی آب یعنی وجود یون‌های محلول از قبیل کلسیم(++Ca) و منیزیم (++Mg) در آب؛ منشاء این یونها در رسوبات آهکی و دی اکسید کربنی است که در تمام آبهای در معرض جو و آبهای زیرزمینی وجود دارد. غلظت بالای یون هیچ خطری برای سلامتی ایجاد نمی‌کند، اما میتوانند در واکنش‌هایی که باعث تشکیل رسوبات معدنی غیر قابل نفوذ می‌شود، مشکل ایجاد کند. رسوبات حاصل از آب سخت می‌تواند برای بسیاری از مصارف مانند لباسشویی، ماشین ظرفشویی و فرآیندهای تجاری-صنعتی مشکل ایجاد کند. همچنین بقایایی از خود به شکل رسوب بر جای می‌گذارد؛ مخصوصا روی وسایلی از قبیل شیر آب و سر دوش حموم؛ که از بین بردن آن نیز بسیار سخت است.توصیف آب سخت بر اساس یک مؤلفه است؛ اینکه آب سخت با حل شدن ترکیبات یونی در آن ایجاد می‌شود. اما یونها چگونه وارد آب میشوند؟! تعاریف زیر به شما کمک میکند که چگونگی ورود یونها به داخل آب و تشکیل آب سخت را بهتر متوجه شوید. A. تفکیک یونی فرآیندی است که در آن ترکیبات یونی به یون‌های کوچکتر تجزیه می‌شود. B. انحلال فرآیندی است که در آن کریستال‌های یونی به یون‌های در آب تبدیل میشوند. C. آبپوشی فرآیندی است که در آن یونها توسط مولکول‌های آب احاطه میشوند. D. محلول یونی محلولی است که وقتی موادی در آب حل میشوند، تحت تاثیر تغییرات فیزیکی و شیمیایی به صورت یون‌های محلول در میآیند. E. الکترولیتها دسته مهمی از ترکیبات هستند که هنگام حل شدن، یونها را در محلول آزاد می‌کنند. موادی که هنگام محلول شدن از خود یونی آزاد نمی‌کنند غیرالکترولیت می‌نامند. اگر کل فرآیند فیزیکی و شیمیایی که یونها تشکیل می‌دهند کاملا و بصورت ۱۰۰٪ کارآمد باشد( یعنی اگر تمام محلول حاوی یون‌های آزاد شده باشد)، در‌‌این صورت آن مواد به عنوان یک الکترولیت قوی شناخته میشوند. ا
گر تنها بخشی از مواد حل شده تحت فرآیند یونی قرار گیرد، در‌‌این صورت به آن الکترولیت قوی می‌گویند. با اندازه گیری مقدار رسانایی الکتریکی یک محلول آبی حاوی مواد حل شده در آن، میتوان قوی یا ضعیف بودن الکترولیت و یا غیر الکترولیتی بودن آن را تشخیص داد. برای هدایت الکتریسیته، یک ماده باید حاوی ذره‌‌ای تغییرپذیر با بار الکتریکی باشد. سیم‌های فلزی از معروف ترین رساناهای الکتریکی هستند که حاوی ذراتی تغییرپذیر با بارالکتریکی هستند. این ذرات را الکترون می‌نامند. محلول‌ها اگر حاوی مقادیری از یونها باشند میتوانند یک رسانای الکتریکی باشند. افزایش رسانایی الکتریکی با افزایش مقدار یون‌های موجود در محلول رابطه ی مستقیم دارد. آب و سایر ملکول‌های قطبی جذب یونها میشوند. به جذب الکترواستاتیکی بین یک یون با یک مولکول قطبی، جاذبه ی یونی-قطبی گفته می‌شود.این جاذبه‌ها نقش مهمی در انحلال ترکیبات یونی در آب دارند. وقتی ترکیبات یونی در آب حل شوند، یونها به طور یکنواخت در کل محلول پراکنده میشوند زیرا مولکول‌های آب یونها را احاطه کرده و باعث کاهش نیروهای الکترواستاتیکی قوی بین آنها می‌شود. این فرآیند نشان دهنده یک تغییر فیزیکی است که به عنوان تفکیک یونی شناخته می‌شود. در برخی موارد، جاذبه ی الکترواستاتیکی بین یون‌های یک بلور انقدر زیاد است، یا نیروی جذب کننده‌ی یونی-قطبی بین مولکول‌های آب و یونها انقدر ضعیف هستند که این افزایش اختلال نمی‌تواند انرژی مورد نیاز برای جداسازی یونها را جبران کند و بلور‌ها به صورت انحلال ناپذیر در میآیند. این مورد در مورد ترکیباتی مانند کربنات کلسیم (سنگ آهک)، فسفات کلسیم (جزء معدنی استخوان) و اکسید آهن (زنگ زدگی) صدق میکند. الکترولیتها یکی از اصلی ترین دلایل سالم بودن آب سخت برای شماست. علم ثابت کرده است که الکترولیتها نقش مهمی در سلامتی ما دارند. اگر الکترولیتی به بدن خود نرسانید این اثرات در شما پدیدار میشوند: ضربان قلب نامنظم،ضربان قلب سریع،خستگی،بی حالی،تشنج،حالت تهوع،استفراغ،اسهال یا یبوست،گرفتگی کمر،گرفتگی عضلات،ضعف عضلانی،گیجی ، سردردها،بی حسی و گزگز لازم به ذکر است الکترولیتها مواد معدنی هستند که هنگام حل شدن در آب، بار الکتریکی دارند.