物質在水中的溶解能力，決定于它本身的特性和水的溫度。在一定溫度下，某種物質在水中的溶解量是有一定限度的。如果水中該物質的含量超過相應溫度的溶解度，過剩部分將以固體狀態沉淀下來。含有雜質的給水進入鍋爐后，由于強烈的蒸發，使雜質的濃度增加，如果其濃度達到了該物質在一定溫度下的極限濃度，水溶液中就會產生固態沉淀物。難溶的鈣、鎂化合物具有負的溶解系數，即溶解度隨著水溫的升高而降低。對這類物質不但在水蒸發——即濃度增加的過程中會產生沉淀，就是當水溫升高到某一溫度，即使未達到沸點，也會有固態物質沉淀。因此不僅在蒸發受熱面上會有固態沉淀物生成，在省煤器中也可能生成沉淀物。固態沉淀物一般是形成晶體，如果晶體不黏結在受熱面上，而懸浮在水中，則稱為水渣或沉渣。如果沉淀物的結晶過程是在受熱面上進行的，并且堅實地黏結在受熱面上，則稱為水垢。

水中的鈣、鎂離子很多，生成的水垢，常黏結在蒸發受熱面上。水垢的導熱性能比鋼差得多。即使水垢的厚度很小，也會使金屬受熱面的溫度大大升髙。例如CaSi03(硅酸鈣)水垢的導熱系數平均只有0。16W/僅為鋼的導熱系數的四百分之一。如果水垢的厚度為0。2mm,水冷壁的熱負荷為g=116×103W/m2,則由于水垢的存在，使管壁溫度升高200℃,水冷壁管就有過熱燒壞的危險。鍋爐壓力越高，因為飽和溫度也隨之升高，水冷壁結垢引起過熱的危險性就越大。