肥皂的成分是硬脂酸钠(C17H35COONa),在水中硬脂酸钠被水电离,形成硬脂酸根离子和钠离子.而一般硬水中存在大量的钙离子和镁离子,而硬脂酸根离子会和镁离子和钙离子结合生成硬脂酸镁和硬脂酸钙,硬脂酸钙和硬脂酸镁都是不溶于水的沉淀,因此,如果是将肥皂投入到硬水中,会出现有沉淀的现象.
而软水中是不存在或存在微量的镁离子和钙离子,因此,如果是将肥皂投入到软水中,是不会出现有沉淀的现象,水是纯净透明的.其实,除了钙,镁离子外,肥皂亦能被铁,锰,锌,铜…等离子所沉淀,所以在化学上乃定义：凡是水体存在能被肥皂产生沉淀的矿物质离子,都称为硬度离子.由此可知,硬度是指所有硬度离子总浓度的指针值而言.不过在一般的自然水（包括自来水）中,除了钙,镁离子外,其余硬度离子之存量很少,因此水之硬度可以说是水中钙和镁离子之浓度所代表之综合特性而已.
