物质在水中的溶解能力，决定于它本身的特性和水的温度。在一定温度下，某种物质在水中的溶解量是有一定限度的。如果水中该物质的含量超过相应温度的溶解度，过剩部分将以固体状态沉淀下来。含有杂质的给水进入锅炉后，由于强烈的蒸发，使杂质的浓度增加，如果其浓度达到了该物质在一定温度下的极限浓度，水溶液中就会产生固态沉淀物。难溶的钙、镁化合物具有负的溶解系数，即溶解度随着水温的升高而降低。对这类物质不但在水蒸发——即浓度增加的过程中会产生沉淀，就是当水温升高到某一温度，即使未达到沸点，也会有固态物质沉淀。因此不仅在蒸发受热面上会有固态沉淀物生成，在省煤器中也可能生成沉淀物。固态沉淀物一般是形成晶体，如果晶体不黏结在受热面上，而悬浮在水中，则称为水渣或沉渣。如果沉淀物的结晶过程是在受热面上进行的，并且坚实地黏结在受热面上，则称为水垢。

水中的钙、镁离子很多，生成的水垢，常黏结在蒸发受热面上。水垢的导热性能比钢差得多。即使水垢的厚度很小，也会使金属受热面的温度大大升髙。例如CaSi03(硅酸钙)水垢的导热系数平均只有0。16W/仅为钢的导热系数的四百分之一。如果水垢的厚度为0。2mm,水冷壁的热负荷为g=116×103W/m2,则由于水垢的存在，使管壁温度升高200℃,水冷壁管就有过热烧坏的危险。锅炉压力越高，因为饱和温度也随之升高，水冷壁结垢引起过热的危险性就越大。