Twardość wody jest jej naturalną właściwością,  powodowaną przez obecność w wodzie rozpuszczonych składników mineralnych – głównie węglanów, wodorowęglanów, chlorków, siarczanów i krzemianów wapnia oraz magnezu. Literatura podaje dwa podstawowe rodzaje twardości wody:

1. Twardość przemijającą pochodzącą głównie od wodorotlenków, węglanów lub wodorowęglanów wapnia oraz magnezu, które podczas gotowania wytrącają  się w postaci osadów węglanów – odpowiedzialna za powstawanie kamienia.

2. Twardość nieprzemijającą spowodowaną obecnością siarczanów, które pozostają  w wodzie po gotowaniu.

Według Rozporządzenia Ministra Zdrowia z dnia 7 grudnia 2017 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, dopuszczalna wartość twardości ogólnej wody powinna mieścić się w granicach 60 – 500 mg CaCO3/l.

Uważa się, że obecność związków wapnia i magnezu w wodzie jest pożądana z uwagi na zdrowie człowieka. Wapń jest składnikiem kości, a magnez jest konieczny dla prawidłowego funkcjonowania układu krwionośnego i nerwowego. Dlatego też wody bardzo miękkie są szkodliwe dla organizmu, ponieważ mogą wypłukiwać związki wapnia i magnezu z organizmu, zwiększając ryzyko wywołania krzywicy u dzieci i zawałów serca u dorosłych. Natomiast zbyt wysoka twardość wody przyczynia się do wytrącania osadów kamienia na urządzeniach sanitarnych i armaturze.

Woda w sieci miejskiej w Pile jest średniej twardości i mieści się w przedziale od 12,5º – 15,7 ºdH (stopnie Niemieckie ºdH) czyli 224 – 280 mg CaCO3/l.

Charakterystyka wody Twardość ogólna
mg CaCO3/l
Stopnie Niemieckie
ºdH
Stopnie Francuskie
ºfH
Twardość ogólna mmol/l
bardzo miękka 0 – 89 0 – 5 0 – 7 0 – 1,78
miękka 89 – 179 5 – 10 7 – 18 1,78 – 3,57
średnio twarda* 179 – 268 10 – 15 19 – 25 3,57 – 5,35
znacznie twarda 268 – 357 15 – 20 26 – 32 5,35 – 7,13
twarda 357 – 536 20 – 30 32 – 50 7,13 – 10,7
bardzo twarda powyżej 536 powyżej 30 powyżej 50 powyżej 10,7

* zakresy twardości pilskiej wody