自然界的水流经沙土,特别是石灰岩层时会使得当中的盐有溶解,从而含有大量的可溶性钙镁化合物,例如碳酸氢钙、碳酸镁、碳酸氢镁等可溶物,硬水煮沸,在高温下这些物质发生了化学变化,碳酸氢钙分解生成碳酸钙难溶于水从而沉淀,镁的化合物会水解生成氢氧化镁沉淀,沉淀慢慢形成越来越厚的水垢,主要成份是致密的碳酸钙和氢氧化镁.