冷卻水系統的水垢是由水中微溶物質結晶析出并在傳熱面上聚積而形成的。當然，水垢也有可能夾帶某些腐蝕產物、懸浮物等，但主要是某些鈣鎂的鹽類。

冷卻水中鈣鎂離子含量較高，鈣的含量一般又比鎂多。鈣和鎂離子容易與碳酸根離子和磷酸根離子等生成溶解度較小的鹽，這些鹽的溶解度隨溫度升高反而減小，易于在傳熱面上析出為水垢。因鎂量比鈣量少，且同類鎂鹽的溶解度一般比鈣鹽大，所以開放式循環冷卻水系統的熱交換器內比較容易發生鈣鹽的水垢危害。根據水垢分析，形成水垢的物質主要是碳酸鈣和磷酸鈣，還可能有硫酸鈣和硅酸鎂等。

冷卻水的硬度分為永久硬度和暫時硬度。永久硬度指鈣鎂的氯化物、硫酸鹽和硝酸鹽等溶解度較大的鹽類。暫時硬度主要指鈣鎂的重碳酸鹽。重碳酸鹽不穩定，隨水中 CO₂、溫度和PH值而變化，它會轉變為溶解度隨溫度升高反而減小的微溶的碳酸鹽，在傳熱面上析出為水垢。

水垢產生的可能性較多，針對不同類型的水垢我們有不同的防垢方法，要做好補充水水質、濃縮倍數和過濾懸浮物，管理好循環冷卻水的水質，防止污垢產生危害。