水垢的形成是一個(gè)復雜的物理化學(xué)過(guò)程，其原因有內因和外因兩個(gè)方面。一是水中有鈣、鎂離子及其它重金屬離子存在，是水垢形成的根本原因也叫內因；二是固態(tài)物質(zhì)從過(guò)飽和的爐水中沉淀析出并粘附在金屬受熱面上，是水垢形成的外因。當含有鈣、鎂等鹽類(lèi)雜質(zhì)的水進(jìn)入鍋爐后，吸收高溫煙氣傳給的熱量，鈣、鎂鹽類(lèi)雜質(zhì)便會(huì )發(fā)生化學(xué)反應，生成難溶物質(zhì)析出。隨著(zhù)爐水的不斷蒸發(fā)逐漸濃縮，當達到一定濃度時(shí)，析出物就會(huì )成為固體沉淀析出，附著(zhù)在鍋筒、水冷壁管等受熱面的內壁上，形成一層“膜”，阻礙熱量傳遞，這層“膜”稱(chēng)之為水垢。

水垢的組成或成分是比較復雜的，通常都不是一種單一化合物，而是以一種化學(xué)成分為主，并同時(shí)含有其它化學(xué)成分。按其水垢的化學(xué)成分，一般可分為碳酸鹽水垢、硫酸鹽水垢、硅酸鹽水垢、氧化鐵水垢、含油水垢、混合水垢及泥垢等幾種。

水垢是一種導熱性能極差的物質(zhì)，僅為鍋爐鋼材的十分之一到數百分之一（鋼材的導熱系數為46.5～58.2w/m.k），是“百害之源”。在各種水垢中，硅酸鹽水垢最為堅硬，導熱性能非常小，容易附著(zhù)在鍋爐受熱面最強的蒸發(fā)面上，是危害最大的一種水垢。