Bij verontreiniging door micro-organismen moet het water gedesinfecteerd worden. Bacteriën en andere micro-organismen worden met behulp van desinfectie uit het water verwijderd. Dit betekent dat een aantal stoffen aan het water wordt toegevoegd om bacteriën te doden. Deze soort stoffen worden biocides genoemd. Het gebruik van chloor is een bekende toepassing. Bij andere typen verontreinigingen worden bepaalde chemicaliën aan het water toegevoegd om de chemische structuur van de verontreiniging te veranderen. Op het moment, dat de verontreiniging van structuur verandert, kan de verontreiniging makkelijker worden verwijderd door de inzet van fysische zuiveringstechnieken.