Методы очистки воды зависят от качества воды в источнике водоснабжения, потребляемого расхода и требований, предъявляемых к качеству воды потребителями.
При очистке речной воды, используемой для хозяйственно-питьевых и производственных целей, в ряде отраслей промышленности, наиболее широко применяют осветление, обесцвечивание и обеззараживание воды (дезинфекцию). При осветлении и обесцвечивании из воды удаляют взвешенные и гумусовые вещества, а при обеззараживании уничтожают бактерии.
Удаление более мелких взвешенных веществ осуществляется простым механическим отстаиванием воды в отстойниках или отстаиванием её в отстойниках с предварительным коагулированием.
Более глубоко и более эффективно происходит осветление воды при коагулировании и пропуске её через взвешенный слой «хлопьев», ранее отделенных от воды. Сооружение, в котором происходит очистка воды этим способом, называется осветителем.
Для глубокого осветления воды обычно применяют её фильтрование через песчаные фильтры.
Коагулирование с последующим отстаиванием и фильтрованием, а затем хлорирование воды применяют также для устранения цветности и снижения окисляемости воды.
Обеззараживание воды производят хлорированием, озонированием ультрафиолетовыми лучами.
Для снижения жёсткости (умягчения), обессоливания и дегазации воды применяют химические и физическо-химические методы обработки воды. Их применяют одновременно с отстаиванием и фильтрованием.