Το νερό από τη φύση του είναι πάντα καθαρό, αφού ο δεσμός μεταξύ των ατόμων υδρογόνου και οξυγόνου του είναι εξαιρετικά ισχυρός. Το πρόβλημα είναι ότι σχεδόν όλο το νερό στον κόσμο πρέπει να μοιράζεται χώρο με οργανικά υλικά, χημικές ουσίες, μέταλλα και ανθρωπογενείς ρύπους. Το αποτέλεσμα είναι συχνά ένα μη πόσιμο διάλυμα, το οποίο πιθανώς περιέχει θανατηφόρα βακτήρια, ιούς και άλλους παράγοντες που προκαλούν ασθένειες. Ευτυχώς, η ανθρωπότητα έχει αναπτύξει έναν αριθμό μεθόδων επεξεργασίας νερού που καθιστούν την παροχή νερού πολύ ασφαλέστερη για κατανάλωση. Δεν λειτουργούν όλες αυτές οι μέθοδοι σε μεγάλη κλίμακα, αλλά όλες καθιστούν το μη επεξεργασμένο νερό πόσιμο στον άνθρωπο.
Ίσως η πιο βασική μορφή επεξεργασίας νερού ονομάζεται καθίζηση. Το μη επεξεργασμένο νερό που συλλέγεται από μια φυσική πηγή μπορεί να μείνει αδιατάρακτο σε ένα δοχείο, επιτρέποντας στα στερεά να καθιζάνουν έξω από το διάλυμα και να πέσουν στον πυθμένα. Αφού παρέλθει αρκετός χρόνος, η ανώτατη στάθμη νερού μπορεί να αναρροφηθεί για κατανάλωση.
Ωστόσο, αυτή η μέθοδος έχει πολλά σημαντικά μειονεκτήματα. Η διαδικασία καθίζησης μπορεί να διαρκέσει αρκετές ημέρες ή εβδομάδες για να είναι αποτελεσματική και δεν υπάρχει προστασία από βακτήρια ή άλλα οργανικά υλικά που μπορεί να μην κατακαθίσουν. Εάν η πηγή νερού είναι σχετικά καθαρή, όπως ένα ορεινό ρέμα σε απομακρυσμένη περιοχή, η μέθοδος καθίζησης μπορεί να είναι επαρκής.
Μια πιο ενδελεχής και ταχύτερη μορφή επεξεργασίας νερού είναι η μέθοδος βρασμού. Το νερό πρέπει πρώτα να φιλτραριστεί μέσα από ένα πανί για να αφαιρεθούν μεγαλύτεροι ρύποι και στη συνέχεια να τοποθετηθεί σε ένα καθαρό μεταλλικό δοχείο. Σχεδόν κάθε βακτήριο ή άλλη επικίνδυνη μορφή ζωής δεν θα επιβιώσει από τη διαδικασία βρασμού, αν και οι ειδικοί προτείνουν να διατηρηθεί ο βρασμός για αρκετά λεπτά για να διασφαλιστεί η επιτυχία.
Μόλις το νερό κρυώσει, θα πρέπει να είναι πιο ασφαλές για κατανάλωση. Ένα μειονέκτημα της μεθόδου επεξεργασίας βραστό νερό είναι η πιθανότητα να παραμένουν ακόμη ανόργανα στερεά. Το βράσιμο μεγάλων ποσοτήτων νερού μπορεί επίσης να είναι πολύ χρονοβόρο.
Μια μορφή επεξεργασίας νερού που λειτουργεί σε μεγάλη κλίμακα είναι η χημική απολύμανση. Το αμφίβολο νερό μπορεί να καταστεί πόσιμο, αν όχι ιδιαίτερα γευστικό, με την προσθήκη δισκίων με βάση το ιώδιο ή το χλώριο. Οι χημικοί παράγοντες καταστρέφουν πολλά από τα βακτήρια και άλλους οργανικούς ρύπους που βρίσκονται στα φυσικά αποθέματα νερού. Τα χάπια που μεταφέρουν οι πεζοπόροι και οι κατασκηνωτές περιέχουν συνήθως μια μορφή ιωδίου, αν και ορισμένα άτομα με αλλεργίες στο ιώδιο μπορεί να χρησιμοποιούν δισκία με βάση το χλώριο. Η χημική επεξεργασία νερού είναι επίσης η προτιμώμενη μέθοδος για τους χειριστές της πισίνας, καθώς το χλώριο σκοτώνει έναν αριθμό μολυσματικών ουσιών που εισέρχονται μέσω των κοπράνων.
Για τους ιδιοκτήτες σπιτιού που ανησυχούν για τις δημόσιες παροχές νερού τους, μια άλλη μορφή επεξεργασίας νερού έχει γίνει όλο και πιο δημοφιλής. Το φιλτράρισμα μέσω ενεργού άνθρακα ή χάρτινων φίλτρων είναι μια μέθοδος χαμηλού κόστους που χρησιμοποιείται σε πολλές ιδιωτικές κατοικίες. Το νερό της βρύσης ρέει μέσω ενός μικρού φίλτρου στο τέλος μιας βρύσης ή μέσω ενός πιο περίτεχνου συστήματος στο υπόγειο ή την κουζίνα.
Η αρχή πίσω από τη μέθοδο διήθησης είναι ότι τα βαρέα μέταλλα, οι οργανικοί ρυπαντές και πολλά βακτήρια είναι απλά πολύ μεγάλα για να περάσουν μέσα από το πλέγμα ενός φίλτρου. Τα μόρια του νερού που περνούν είναι πολύ πιο καθαρά, παρέχοντας ένα προϊόν καλύτερης γεύσης. Ωστόσο, τα φίλτρα πρέπει να αλλάζουν τακτικά για να είναι αποτελεσματικά. Τα βακτήρια μπορούν να αναπτυχθούν σε φίλτρα που είναι φραγμένα με οργανικό υλικό.
Για όσους μπορεί να θέλουν μια ακόμη πιο διακριτική μέθοδο, υπάρχει η αντίστροφη όσμωση. Πολλές εταιρείες επεξεργασίας νερού και παραγωγοί εμφιαλωμένου νερού χρησιμοποιούν αντίστροφη όσμωση μαζί με άλλες μεθόδους όπως το φιλτράρισμα ή ο οζονισμός. Η αντίστροφη όσμωση απαιτεί τη χρήση ημιπερατού υλικού με εξαιρετικά μικρά ανοίγματα. Το μη επεξεργασμένο νερό διοχετεύεται μέσω αυτής της μεμβράνης, το οποίο εμποδίζει ακόμη και τις πιο μικρές μορφές βακτηρίων και χημικών ρύπων να περάσουν. Τα ίδια τα μόρια του νερού στην πραγματικότητα αλλάζουν προκειμένου να περάσουν μέσα από τη μεμβράνη. Η προκύπτουσα παροχή νερού λέγεται ότι είναι «πιο υγρή», επειδή τα μεμονωμένα μόρια νερού έχουν λιγότερες πλευρές και απορροφώνται πιο εύκολα από το σώμα.
Άλλες μορφές επεξεργασίας νερού μπορεί να περιλαμβάνουν οζονισμό, ιονισμό και έκθεση στο υπεριώδες φως. Η επεξεργασία με υπεριώδες φως θα καταστρέψει το DNA τυχόν επιβλαβών βακτηρίων που υπάρχουν στο νερό, αλλά το κόστος εγκατάστασης και λειτουργίας ενός τέτοιου συστήματος επεξεργασίας σε ένα σπίτι μπορεί να είναι απαγορευτικό.