O tratamento de água remonta a 2000 a.C., quando as pessoas ferviam água para melhorar seu gosto. Contaminantes na água eram amplamente desconhecidos; no entanto, coar partículas visíveis e reduzir cheiros ruins e gosto ruim era desejável ao longo da história.
Microorganismos foram descobertos na água potável no final de 1600, mas só em 1804 a primeira estação pública de tratamento de água foi estabelecida na Escócia. No início de 1900, métodos modernos de tratamento de água eram generalizados, e incluíam tratamentos de amaciamento de água.
A experimentação levou a um processo para reduzir o conteúdo mineral na água, usando íons de sódio para substituir íons de cálcio e magnésio. O procedimento, chamado troca iônica, foi introduzido pela primeira vez em 1903. Através da troca iônica, elementos nocivos na água são substituídos por outros mais seguros. Essa mesma descoberta seria eventualmente usada para remover chumbo, mercúrio e outros metais pesados da água pública.
Íons são partículas com cargas positivas ou negativas, que podem ser capturadas e trocadas através de filtração. Um filtro amaciador de água contém esferas saturadas com íons de sódio carregados negativamente. Água contendo íons de cálcio e magnésio carregados positivamente — água dura — passa pelo filtro e é trocada por íons de sódio carregados negativamente. O resultado é água mais macia contendo baixo nível de sal mineral.
A água é o solvente da natureza. À medida que passa por camadas de solo e rocha, dissolve pequenas quantidades de minerais e os retém para fazer um solvente ainda mais forte. Cálcio e magnésio dissolvidos são os dois minerais mais comuns na água dura, então a dureza da água aumenta à medida que passa pelo solo.
Quando a água dura passa por calcário, suas propriedades dissolventes facilitam a captação de depósitos de cal, que são então deixados para trás na tubulação. A cal se acumula ao longo do tempo e entope canos, e pode causar grandes problemas de encanamento se não for pelo amaciamento de água. Água amaciada é melhor na quebra de sabões e detergentes, e deixa a pele macia, não seca e pastosa como a água dura pode deixar.