水碱主要成分为碳酸钙和氢氧化镁。水中的钙镁离子与碳酸氢根离子结合生成碳酸氢镁和碳酸氢钙，碳酸氢镁不稳定最终转化为氢氧化镁，碳酸氢钙转化为碳酸钙，二者都极为稳定，且不溶于水，是白色沉淀物。
据化学分析，水垢当中存在大量的重金属。根据医疗实践证明，长期摄入会引起人体的重金属中毒，而且不少重金属会引起人体器官癌变。而且，水垢不溶于水只是相对的，水加热后便有部分沉淀会溶解，这会把形成沉淀的重金属离子重新带入水中，使水中的重金属离子的含量超过卫生标准的要求，危害人体健康，如碳酸钙、碳酸镁在人体内大量沉积易形成结石。另外，长期摄入水垢也容易造成肠胃消化和吸收功能紊乱及便秘，使胃炎及各类结石的发病率提高。牙垢、牙周炎经常由水垢引起。