La depurazione delle acque viene condotta con tecniche diverse a seconda del tipo di acqua trattata e delle finalità che si vogliono raggiungere: l'acqua può essere infatti destinata a usi potabili e igienici, a usi industriali o all'irrigazione. Inoltre, mentre in passato il problema degli scarichi industriali e urbani non preoccupava, oggi il trattamento di queste acque riveste un'importanza basilare. Le esigenze della società attuale, infatti, hanno determinato una crescente richiesta di acqua per di più con particolari requisiti di purezza, tanto che le fonti che precedentemente assicuravano il rifornimento idrico non solo risultano insufficienti, ma in parte sono rese inutilizzabili dall'inquinamento. Quest'ultimo è imputabile prevalentemente allo scarico, senza alcun trattamento depurativo, nei bacini idrici, nel sottosuolo e in mare delle acque di rifiuto, sia smaltite dalle industrie, che utilizzate dalla popolazione per usi potabili e igienici, in quanto ormai, a causa delle sostanze chimiche impiegate per usi domestici, le acque luride municipali hanno una composizione simile a quella degli effluenti industriali. La quantità di acqua altamente inquinata scaricata nei corsi d'acqua è tale ormai da non consentire in molti casi l'autodepurazione degli stessi, con conseguente riduzione delle possibilità di prelievo dai medesimi di acque direttamente utilizzabili. 
Tecniche di depurazione delle acque – Per risolvere l'enorme problema del fabbisogno idrico sono in corso ricerche approfondite per il reperimento di nuovi giacimenti d'acqua, ma contemporaneamente si intensificano le tecniche per una sempre più efficace depurazione delle acque prima dello scarico nel corpo idrico, sia per consentire a certi settori industriali un razionale impiego delle acque con adatto riciclo, sia per rendere utilizzabili acque che per composizione o localizzazione non lo erano. Quest'ultima possibilità già attualmente riveste una notevole importanza destinata però ad accentuarsi sensibilmente, grazie alla dissalazione di acque di mare o salmastre, realizzabile mediante numerosi processi con risultati apprezzabili sia qualitativamente che economicamente. Le acque utilizzate in lavorazioni, processi e cicli industriali devono presentare determinate caratteristiche in relazione ai particolari impieghi cui sono destinate e pertanto le tecniche di depurazione variano secondo i requisiti chimici, fisici o anche batteriologici richiesti. Le acque destinate a usi civili subiscono invece una serie ben definita di trattamenti connessi alle diverse tecniche di potabilizzazione.  
Depurazione delle acque industriali e civili - Per la depurazione delle acque destinate a usi industriali e civili si ricorre a diverse tecniche di pretrattamento e di trattamento specifici per particolari condizioni di impiego. La separazione delle sostanze in sospensione si ottiene per sedimentazione e decantazione delle acque in larghi bacini, aventi anche funzione di polmoni di riserva, allo scopo di consentire il deposito delle particelle di diametro superiore a 1/200 di mm, e per coagulazione e flocculazione in larghi bacini debolmente agitati, mediante trattamento chimico con agenti coagulanti come allume, silice attiva o polielettroliti, atti alla precipitazione delle particelle colloidali. La separazione delle particelle solide più fini si realizza per filtrazione su letti di sabbia con granuli del diametro di circa 0,5 mm o su letti di ghiaia, sabbia e carbone attivo. La riduzione parziale o totale dei sali disciolti è un'operazione che assume diverse denominazioni secondo le modalità del trattamento o l'elemento/composto che si vuole specificamente eliminare. È comune l'eliminazione della durezza, permanente e temporanea, ossia l'operazione di addolcimento (detta anche decalcificazione e dolcificazione): la durezza temporanea è eliminata ricorrendo ad aerazione intensa o a trattamento con acqua di calce, mentre i solfati e i cloruri di calcio e di magnesio responsabili della durezza permanente vengono trasformati per reazione con calce e soda, prodotti molto economici, in carbonato di calcio e in idrossido di magnesio che precipitano.
Il post-trattamento delle acque industriali, oltre a regolare il pH in funzione dello specifico processo a cui sono destinate, o a controllare la corrosione, tende anche a impedire la formazione di alghe con l'aggiunta di composti organici del mercurio o di cloro. Per quanto concerne il problema della riduzione o eliminazione degli inquinanti, siano sostanze organiche o inorganiche, solide o liquide, solubili o insolubili, ormai lo stato delle conoscenze tecniche è tale da offrire le migliori garanzie se non si pongono limitazioni di carattere economico, al punto da consentire di ottenere al termine del trattamento, se richiesto, acqua potabile.  
Le acque potabili – Le acque potenzialmente più idonee per gli usi domestici sono indubbiamente quelle sorgive che hanno origine da aperture del terreno relativamente profonde (le cosiddette acque di falda). La natura del terreno determina alcune caratteristiche basilari delle acque come la presenza di ossigeno e di sali minerali (si parla di acque oligominerali quando se ne hanno percentuali molto basse, inferiori a 200 mg/l, mentre le migliori hanno un contenuto salino pari a 0,6 g/l), questi ultimi responsabili della durezza dell'acqua. In seguito alla depurazione delle acque si possono avere acque dolci (con durezza pari a 5 gradi) o acque da moderatamente dure (tra 5 e 20) a decisamente dure (30 gradi), con possibili problemi nutrizionali connessi all'eccessiva assunzione di calcio. Prima che un'acqua possa essere effettivamente considerata potabile, deve comunque rispondere a rigorose caratteristiche igienico-sanitarie, fisiche e chimiche. Dal punto di vista igienico, bisogna porre molta attenzione al pericolo batteriologico, dovuto prevalentemente all'inquinamento della falda a causa di infiltrazioni fecali o di acque cloacali che possono dare origine a batteri dannosi come l'Escherichia coli. L'analisi chimico-fisica deve vertere principalmente su fattori come l'ammoniaca e i cloruri (sintomo di inquinamento organico in atto), i nitriti e i nitrati (inquinamento organico estinto) e gli inquinanti inorganici (metalli pesanti, idrocarburi o pesticidi). Inoltre, perché un'acqua possa essere consumata dall'uomo, deve mostrare caratteristiche fondamentali: deve infatti essere limpida, incolore e inodore, fresca, aerata e mediamente salina.
Le acque migliori in assoluto sono senza dubbio quelle di sorgente montana, che richiedono semplicemente tubi di raccolta e distribuzione, mentre le acque di pianura, oltre a subire i diversi processi di potabilizzazione (sedimentazione, filtrazione e precipitazione delle sostanze organiche in sospensione), devono essere sottoposte a un severo trattamento di sterilizzazione. I sistemi impiegati sono diversi, dalla clorazione (il metodo più utilizzato per la semplicità e i bassi costi) all'ozonizzazione, dal trattamento con raggi ultravioletti all'applicazione di calore.