Twardość wody określana jest przez ilość związków wapnia i magnezu rozpuszczonych w wodzie. Miary twardości wody wahają się od miękkiej do bardzo twardej, a twardość wody może mieć reperkusje dla użytkownika końcowego, w zależności od sposobu użytkowania wody. Najczęściej ludzie mają problemy z twardą wodą, która pozostawia osady na naczyniach, zatyka rury, powoduje powstawanie mydlanych szumowin, wymaga więcej mydła lub detergentu do czyszczenia przedmiotów i może mieć specyficzny smak. Jednak miękka woda może być również szkodliwa, najczęściej poprzez zjadanie płytek wokół basenów.
W niektórych zastosowaniach konieczne jest utwardzenie wody poprzez wprowadzenie utwardzacza wody. Najczęściej dzieje się tak w przypadku basenów i akwariów. Akwaryści często używają związku, aby spełnić specyficzne wymagania hodowanych przez siebie ryb. Utwardzacz wody to mieszanka zawierająca dużo wapnia, którą można dodać do wody w celu zwiększenia jej twardości całkowitej. Należy zachować ostrożność podczas używania tego związku, zwłaszcza na basenach, ponieważ nadmierne użycie spowoduje, że woda będzie zbyt twarda, co prowadzi do gromadzenia się wapnia.
Utwardzacz do wody występuje zwykle w postaci proszku, który można odmierzyć w celu zwiększenia stopnia twardości wody. Początkowo masa może unosić się na powierzchni lub osiadać na dnie w postaci grysu, ale w miarę cyrkulacji wody utwardzacz rozpuszcza się w wodzie, podnosząc całkowity poziom twardości wody. W zależności od tego, ile litrów wody zostało wyregulowanych, ustabilizowanie się twardości wody może potrwać do jednego dnia.
W przypadku akwarystów istotne są dwa rodzaje twardości: twardość ogólna (GH) i twardość węglanowa (KH). Większość konsumentów może używać całkowitej twardości, która jest kombinacją tych dwóch. Twardość ogólna mierzy jony wapnia i magnezu w wodzie i chociaż nie jest bezpośrednią przyczyną braku równowagi pH, zwykle woda o wyższym GH ma większą zasadowość. Nieprawidłowy poziom GH może prowadzić do problemów z rybami, począwszy od problemów z hodowlą, a skończywszy na niewłaściwym wchłanianiu składników odżywczych, a utwardzacz może być dodany w celu zwiększenia GH.
Twardość węglanowa odnosi się w szczególności do poziomu jonów węglanowych i wodorowęglanowych w wodzie. Twardość węglanowa wpływa na pH, wiążąc się z uwolnionymi atomami wodoru powstałymi w wyniku reakcji biologicznych. Normalnie poziom azotu w akwariach wzrasta wraz z wydalaniem ryb. Azot ten rozkłada się na wodór i sole, które z czasem zwiększają pH w akwarium. Jednak wodorowęglan wiąże się z wodorem, aby utrzymać stabilne pH, dopóki jony wodorowęglanowe nie zostaną zużyte, kiedy to należy dodać utwardzacz wody przeznaczony do akwariów, aby ponownie obniżyć pH.
W przypadku hodowli ryb należy zachować ostrożność podczas dodawania utwardzacza do wody, ponieważ wymagane są różne poziomy GH i KH. W rzadkich przypadkach można bezpiecznie dodać jeden utwardzacz do wody. W większości przypadków jednak, aby woda była zdrowa dla żyjących w niej ryb, wymagane są ostrożne modyfikacje chemiczne. Można to zaobserwować w każdym akwarium komercyjnym, gdzie poziom twardości wody musi być stale dostosowywany, a różne gatunki trzymane oddzielnie w wodzie, co maksymalizuje ich zdrowie.