Die Gesamthärte wird bestimmt durch die im Wasser vorhandenen Calcium- und Magnesiumionen (Erdalkali-Ionen).
Die wichtigsten dieser Salze sind Kalziumhydrogencarbonat [Ca(HCO3)2] und Kalziumsulfat (CaSO4). Ein Härtegrad entspricht 10 mg Kalzium- oder Magnesiumoxid pro Liter Wasser.
Die durch das Kalziumhydrogencarbonat hervorgerufene Härte wird, da sie beim Kochen des Wassers verschwindet, auch als temporäre oder vorübergehende Härte bezeichnet. Ein anderer Ausdruck dafür ist Carbonathärte. Die zurückbleibende, auf den Gehalt an Kalziumsulfat zurückführende Härte heißt bleibende oder permanente Härte. Temporäre und permanente Härte ergeben zusammen die Gesamthärte.
Es gibt den Fall, daß die Carbonathärte größer ist als die Gesamthärte. Das hängt damit zusammen, daß neben Kalzium- und Magnesium-Kationen auch noch Natrium-, Kalium- und andere Kationen im Wasser enthalten sind. Diese sind zwar keine Härtebildner, können aber zusammen mit dem Hydrogencarbonat-Anion vorkommen und so die Menge des Hydrogencarbonats im Wasser erhöhen.
In der Aquaristik wird die Gesamthärte als Deutsche Härte °d gemessen; in den Labors als mmol/l, wobei 1 mmol/l Erdalkali-Ionen 5,60 d Deutsche Härte entspricht. Gewöhnlich unterscheidet man vier Härtebereiche:
unter 7 °d = weiches Wasser,
7 - 14 d = mittelhartes Wasser,
14 - 21 °d = hartes Wasser,
über 21 °d = sehr hartes Wasser.
Die Härte eines Gewässers hängt also im Wesentlichen von gelöstem Kalk oder Salz ab.