水垢的形成主要与水中所含的矿物质有关，特别是钙、镁等硬度离子。以下是水垢形成的主要原因：
钙、镁离子与碳酸根离子结合：
水中的钙、镁离子（Ca²⁺和Mg²⁺）与碳酸根离子（CO₃²⁻）结合，形成难溶的碳酸钙（CaCO₃）和碳酸镁（MgCO₃）。
高温作用：
当水被加热至沸腾状态时，水中的碳酸氢钙（Ca（HCO₃）₂）和碳酸氢镁（Mg（HCO₃）₂）会分解，释放出二氧化碳（CO₂），转化为难溶的碳酸钙和碳酸镁沉淀。
水质硬度：
硬水中的钙、镁离子含量较高，因此更容易形成水垢。硬度1度相当于每升水中含有10毫克氧化钙，高于17度称为硬水。
水蒸发与浓缩：
随着水分的蒸发和浓缩，水中的矿物质浓度增加，当达到饱和状态时，就会形成水垢。
水管内壁的积累：
水垢会逐渐积累在水管内壁上，导致水管内径变窄，水流量减小，甚至可能引起管道堵塞。
综上所述，水垢的形成是水中矿物质在高温和蒸发过程中发生化学反应并沉积的结果。定期清洗水管可以有效去除水垢，保证水质和水流量的正常。