Tvrda voda je obično voda iz slavine s visokom koncentracijom otopljenih minerala. Najčešće se ti minerali izražavaju kao velika količina iona kalcija (Ca2) i magnezija (Mg2) u relativno malom uzorku vode. Test tvrde vode koristi se za određivanje prisutnosti Ca2 i Mg2 u određenom uzorku vode, kao i procijenjene masene i volumne koncentracije tih minerala. Brzina koncentracije, zajedno s drugim čimbenicima kao što su pH i temperatura, određuju tvrdoću vode. Različiti testovi zahtijevaju različite metode prikupljanja uzoraka za ispitivanje i koriste različite mehanizme za mjerenje razine minerala.
Jednostavni testni kompleti za tvrdu vodu za vlasnike kuća obično ne sadrže ništa više od test trake. Stavljena pod tekuću vodu na nekoliko sekundi, traka mijenja boju, a zatim se uspoređuje s tablicom boja kako bi se procijenila približna tvrdoća. Složeniji testovi s detaljnijim rezultatima obično zahtijevaju poseban komplet iz laboratorija za ispitivanje ili drugog izvora. Takva ispitivanja uzimaju uzorak vode za analizu u laboratoriju s industrijskim instrumentima posebno dizajniranim za analizu sadržaja minerala. Za stambene namjene, rezultati testa tvrde vode obično samo pokazuju je li potrebna otopina za omekšavanje vode.
Uobičajeni kompleti za ispitivanje tvrde vode za opskrbu vodom za stanovanje razlikuju se od testova analize industrijskih instrumenata koji se koriste u komercijalnim okruženjima. Komercijalne operacije koje koriste kotlove, postrojenja za pročišćavanje vode koja opskrbljuju komunalnu vodu i druga industrijska okruženja obično trebaju preciznije opcije ispitivanja tvrde vode. Budući da tvrda voda stvara nakupljanje minerala koji se naziva kamenac, industrijske primjene koje uključuju velike količine vode mogu doživjeti veću stopu kvarova i lošu učinkovitost opreme zbog tvrde vode.
Sukladno tome, industrijski testovi koriste različite, složenije indekse za predviđanje problema s depozitima. Koristeći složenu laboratorijsku opremu, uključujući senzore, sustave filtracije i isparivače, takvi sustavi za ispitivanje tvrde vode daju rezultate na temelju jedne ili više industrijskih vaga za tvrdu vodu. Općinski objekti za pročišćavanje vode, na primjer, često koriste Ryznarov indeks stabilnosti kako bi testirali koliko će vjerojatno postati deblji kamenac, na temelju pH vode, temperature vode, kao i koncentracija kalcija i magnezija.
Bez obzira na to koja se vrsta testa tvrde vode koristi, potrošački ili komercijalni testovi rijetko daju specifične informacije o točnoj vrsti ili količinama specifičnih minerala prisutnih u uzorku. Umjesto toga, testovi tvrde vode mjere ukupne razine kalcija i magnezija u dijelovima na milijun (ppm), zrna po galonu (gpg) ili miligrama po litri (mg/L.). Rezultati od 61 mg/L ili više ukazuju na umjereno tvrdu vodu, s rezultati od 181 mg/L ukazuju na vrlo tvrdu vodu.