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石灰石的分解是天然水體中的堿度的一個主要來源。石灰石是鈣和鎂的碳酸鹽，所以，天然水體中每升毫克當量的鈣加鎂往往近似于每升毫克當量的碳酸氫根加碳酸根。由于二價堿土金屬與肥皂反應產(chǎn)生沉淀，含有高濃度任何堿土金屬的水都稱為硬水， 在一般的淡水中，鈣和鎂是最豐富的堿土金屬，它們的濃度常常以當量碳酸鈣作為總硬度的量。很多時候水的總硬度和鈣硬度都同時報道。鈣硬度只是鈣濃度表示為當量碳酸鈣而已。由于大多數(shù)水體堿度和硬度濃度相似，所以，一些作者也把高堿度的水當作硬水。

對于衛(wèi)生工程而言，水根據(jù)硬度程度分為：

這種分類沒有生物學意義，但在水的處理方面很重要。不過，這種分類偶爾也為魚類養(yǎng)殖專家所應用。水也有按硬度類型而分類的，總硬度化學上相當于總堿度的部分稱為碳酸硬度。所以，如果總堿度小于總硬度，那么，碳酸硬度等于總堿度，當總堿度等于或大于總硬度時，碳酸硬度等于總硬度。碳酸硬度很重要，因為它是煮水時鍋垢的來源。

由于碳酸硬度在煮沸的時候會沉淀，所以，碳酸硬度也叫暫時硬度。如果水的總硬度超過總堿度，稱這種水含有非碳酸硬度（總硬度一碳酸硬度〓非碳酸硬度）。由于非碳酸硬度無法通過煮沸而消除，所以也稱為永久硬度。

如果總堿度與總硬度相等，可認為碳酸氫鹽和碳酸鹽完全只是鈣和鎂。如果水樣的總堿度超過總硬度，碳酸氫鹽和碳酸鹽不僅只是鈣和鎂，其中一部分是鉀和鈉鹽。同樣，如果總硬度大于總堿度，鈣和鎂不僅是碳酸氫鹽和碳酸鹽，其中一部分是硫酸鹽、鹽酸鹽、硅酸鹽或硝酸鹽。

海水的平均總硬度為6600毫克/升。很顯然，咸淡水池塘的總硬度會很高。干早地區(qū)的池塘也以高硬度為特征。

水中的總酸度是可滴定酸的總濃度，表示為毫克/升當量碳酸鈣。pH值在8.3以下的水含有游離二氧化碳，并具有可度量的酸度。不過，從水產(chǎn)養(yǎng)殖的角度來看，只要含一定的堿度，水的酸度定量就沒有多大意義。就實踐上來說，只有那些pH值低于4.5的水體不含堿度，二氧化碳一般不可能使水的pH值低于4.5。雖然有機酸可以使水的pH值降到4.5以下，但主要原因還是礦物酸，如硫酸、鹽酸或硝酸。如果一種水的pH值低于4.5，礦物酸度可以通過用標準堿將水樣的pH值滴定到4.5來估計。由于結果是用碳酸鈣表示，所以礦物酸度可以想象為負堿度。

水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘最常見的礦物酸度來源是硫酸，來自黃鐵礦或相關化合物的氧化作用。廢礦區(qū)常常含有黃鐵礦，咸淡水沼澤地發(fā)育起來的土壤也可能是黃鐵礦化的。咸淡水養(yǎng)殖的池塘常常位于土壤含有黃鐵礦的地區(qū)，這些土壤稱為潛在酸性硫酸鹽土壤或“臭黏土”。