煮水時產生水垢的主要原因是由於水中含有的鈣、鎂等離子在加熱過程中發生反應。
當水被加熱時，這些離子與水中的氫氧根離子和碳酸根離子結合，形成不溶於水的碳酸鈣、碳酸鎂等化合物，這些化合物會沉澱出來，形成附着在燒水壺或鍋爐內的水垢。水垢的主要成分包括碳酸鈣、氫氧化鎂、碳酸鎂、硫酸鈣等，它的導熱能力很差，會影響加熱效率並可能導致金屬材料因局部過熱而損壞，同時，水垢還可能促進電化學腐蝕，進一步加速設備損壞。
此外，水的硬度是形成水垢的一箇重要因素，硬度較高的水含有更多的鈣、鎂等離子，因此更容易產生水垢。水垢不僅會在燒水的壺中出現，還可能在水管、鍋爐等設備內形成，導致水流減小或管道堵塞。