Da ein Belag von Kesselstein (Verkalkung) und eingebranntem Rostschlamm (Magnetitschlamm) an der Wandung von dem Kesselbrennraum zum Wasserraum ein schlechter Wärmeleiter ist und dadurch den Wärmeübergang aus der erhitzten metallischen Kesselwand in das Kesselwasser behindert, kann eine sog. "Kesselsteinexplosion" entstehen. Die mit Kesselstein und Magnetitschlamm belegte Wandung ist heißer als eine unbelegte Wand. Platzt der angelagerte Belag aufgrund thermischer Spannungen ab, kommt Wasser die heiße Metallwand und verdampft explosionsartig (aus einem Liter Wasser entstehen ca. 1.700 Liter Dampf). Da das Sicherheitsventil die schlagartig entstehende Dampfmenge nicht schnell genug ableiten kann, zerreißt der Überdruck den Kessel vor allen Dingen an Schweißnähten. Da bei der entstehenden Druckabsenkung zusätzlich Dampf erzeugt wird, entsteht neben der Druckwelle auch eine Verbrühungsgefahr im Heizraum.
Der Kesselstein an den Wärmeübertragungsflächen führt zu einer behinderten Wärmeabgabe bzw. Leistungsminderung.
Kesselstein hat eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit (gipshaltiger Kesselstein 0,5 bis 2,3 W/mK und silikatreicher Kesselstein 0,08 bis 0,18 W/mK). Diese dämmende Kalkschicht auf den Trennwandungen von der Brennraum zum Wasserraum führt zu einer lokalen Temperaturerhöhung. Da sich der Werkstoff an den überhitzen Flächen stärker ausdehnt, kann dies zu Rissen besonders an Schweißnähten führen. Besonders Dampfkessel, die ständig mit unzureichend aufbereitetem Kessel-(Speise)wasser betrieben werden, sind sehr anfällig.
Die Wasserrohre in Wasserrohrkesseln und Schnelldampferzeugern können so weit mit Kesselsteinablagerungen zuwachsen, dass dadurch die Kühlung der Wandung fehlt, was zu einer hohen Wandtemperatur führt. Die betroffenen Bauteile können aufgrund der Druckbeanspruchung im Kessel einbeulen oder eindellen und letztendlich zum Abplatzen der Kalkschicht und zum Zerplatzen des Kessels (Kesselsteinexplosion) führen.
Im Gegensatz zu den alten Walzen- und Flammrohrkesseln können die modernen Dampfkessel (Flammrohr-Rauchrohrkessel) mit hohen Feuerungswirkungsgraden durch Kesselsteinablagerungen bereits nach kurzer Betriebszeit geschädigt werden. Deshalb müssen diese Kessel mit aufbereitetem Kesselspeisewasser (Enthärtung) betrieben werden (z. B. Abschnitt 3 TRD 611 - Technische Regeln für Dampfkessel - Betrieb Speisewasser und Kesselwasser von Dampferzeugern der Gruppe IVRD 611).