วิธีการกลั่นของ น้ําทะเลถูกทําให้ร้อนเพื่อเปลี่ยนน้ําให้เป็นไอน้ําจากนั้นไอน้ําจะถูกควบแน่น เนื่องจากเกลือที่ละลายในน้ําทะเลจะไม่ออกมาพร้อมกับไอน้ําน้ําที่ได้รับคือน้ํากลั่นที่เกือบจะเป็นน้ําบริสุทธิ์ อย่างไรก็ตามทั้งความร้อนและการควบแน่นต้องใช้พลังงาน ใช้พลังงาน 2.3 กิโลจูลในการระเหยน้ํา 1 กรัม ดังนั้นวิธีนี้อาจเป็นเหตุฉุกเฉิน แต่ไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาระยะยาว
วิธีการแลกเปลี่ยนไอออน เกลือที่ละลายในน้ําอยู่ในรูปของประจุบวกและประจุไอออน หากมีบางสิ่งที่สามารถกําจัดไอออนเหล่านี้ได้น้ําจะถูกทําให้บริสุทธิ์ เรซินแลกเปลี่ยนไอออนมีความสามารถนี้ เรซินแลกเปลี่ยนไอออนเป็นวัสดุพอลิเมอร์ที่ไม่ละลายน้ําที่มีโครงสร้างเครือข่าย มันเป็นเหมือนต้นไม้ใหญ่ที่มีกิ่งก้านสาขามากมายและแต่ละสาขามีกระเป๋า เมื่อน้ําทะเลผ่านประจุบวกจะแลกเปลี่ยนไอออนไฮโดรเจนในเรซินแลกเปลี่ยนประจุบวก "กระเป๋า" และประจุลบจะแลกเปลี่ยนไอออนไฮดรอกไซด์ในเรซินแลกเปลี่ยนประจุลบ "กระเป๋า" และไอออนไฮโดรเจนและไอออนไฮดรอกไซด์จะพบกัน กลายเป็นน้ํา อย่างไรก็ตามเรซินแลกเปลี่ยนไอออนจะถึงความอิ่มตัวหลังจากใช้เป็นระยะเวลาหนึ่ง สามารถใช้เรซินแลกเปลี่ยนไอออนอย่างต่อเนื่องได้อย่างไร? เนื่องจากการแลกเปลี่ยนไอออนสามารถย้อนกลับได้จึงสามารถต่ออายุได้โดยการแลกเปลี่ยนย้อนกลับกับกรดและฐานแยกต่างหากเพื่อให้เรซินแลกเปลี่ยนไอออนสามารถใช้ซ้ําได้ อย่างไรก็ตามวิธีการแลกเปลี่ยนไอออนมีความสามารถในการประมวลผลที่ จํากัด และต้องใช้กรดและด่างจํานวนมากเพื่อ "งอกใหม่" เรซิน หากใช้จํานวนมากสําหรับการกลั่นน้ําทะเลค่าใช้จ่ายจะสูงเกินไป ดังนั้นเทคโนโลยีนี้จึงถูกนํามาใช้ในการทําให้บริสุทธิ์ของน้ํามากขึ้น
วิธีการออสโมซิสย้อนกลับ การเจาะเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่พบบ่อยในธรรมชาติ ตัวอย่างเช่นพืชพึ่งพาการแทรกซึมของรากเพื่อดูดซับน้ําและความสมดุลของการเจาะก็มีความสําคัญอย่างยิ่งสําหรับกิจกรรมชีวิตมนุษย์ การซึมผ่านสามารถทําได้โดยวัสดุที่เรียกว่าเมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้ เมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้ช่วยให้น้ําผ่านได้อย่างอิสระ แต่สารเคมีอื่น ๆ ในน้ําไม่สามารถผ่านได้ หากด้านซ้ายของเมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้เป็นน้ําบริสุทธิ์และด้านขวาเป็นสารละลายน้ําที่ผ่านเมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้จากด้านน้ําบริสุทธิ์จะมากกว่าน้ําที่ผ่านเมมเบรนกึ่งซึมผ่านทางด้านขวาของสารละลาย นี่เป็นเพราะความดันไออิ่มตัวเหนือน้ําบริสุทธิ์มากกว่าความดันไออิ่มตัวเหนือสารละลาย เมื่อทั้งน้ําบริสุทธิ์และด้านบนของสารละลายมีความดัน 1.01×105 Pa (บรรยากาศมาตรฐาน 1) พลังงานที่ขับเคลื่อนการเคลื่อนไหวของโมเลกุลของน้ําจะถูกกําหนดโดยความดันไออิ่มตัว ดังนั้นระดับของเหลวของหยดน้ําบริสุทธิ์และระดับของเหลวของสารละลายเพิ่มขึ้น เมื่อถึงระดับความแตกต่างบางอย่างสมดุลจะถึง นี่คือปรากฏการณ์ของออสโมซิส หนังกําพร้าของรากพืชเป็นเยื่อกึ่งซึมผ่านได้