石灰一般用于去除水中的碳酸盐硬度，纯碱用于除去非碳酸盐硬度。石灰－纯碱软化可以是冷法、温热法或热法。冷法温度为原水温度；热法温度为98℃或以上；温热法温度介于二者之间，通常为50℃。化学反应式如下：

石灰－纯碱法也可用硫酸亚铁作凝聚处理，其反应类似石灰法。

此法适用于全碱度小于全硬度的水，可用于无水冷壁低压锅炉的补给水处理。当用于离子交换的预处理时，如软化采用的是热法，则需将处理后水的温度降至约40℃。

用石灰－纯碱法时，药剂剂量必须正确，氢氧化钙或碳酸钠过量会发生自反应而增加水中氢氧化钠含量。过量的纯碱本身在蒸汽锅炉中会水解而生成氢氧化钠和二氧化碳：

水解生成的氢氧化钠可能成为锅炉苛性脆化或碱性腐蚀的一个因素。二氧化碳则会导致凝结水管路发生腐蚀。

在含二氧化碳高的原水中用此法时，可在软化前先进行脱气处理，就更为经济。

石灰－纯碱软化法所产生的碳酸钙和氢氧化镁，虽然是难溶的，但实际上还会有少量钙、镁剩留于溶液中。出水硬度在用冷法时通常为0.5～0.8mmol/L；温热法时为0.3～0.6mmol/L；热法时为0.05～0.2mmol/L。硬度还可能更高，这与所用药量及软化要求达到的程度有关。

出水中维持过剩的碳酸盐和氢氧化物碱度，可以调节钙和镁的溶解度。在本法中，是以纯碱控制碳酸盐的过剩量，过剩碳酸盐一般维持在0.4～1.2mmol/L。氢氧化物碱度的过剩量是由石灰剂量来控制，一般维持在。在实际运行中，过剩量应根据运行温度和对出水的具体要求而决定。这与单独用石灰作为软化剂时不一样，在单纯的石灰软化中不维持过剩的碳酸盐，而且，氢氧化物碱度的过剩量也是低的。

对过滤后的软化出水应进行控制试验，分析其硬度（H）、酚酞碱度（P）和甲基橙碱度（M）。分析结果用来计算各个药剂的过剩程度。采用热石灰－纯碱法的典型控制可按下式计算。

石灰控制：

2P－M＝5～15mg/L（以CaCO₃计）

纯碱控制：

M－H＝20～40mg/L（以CaCO₃计）