تتضمن تنقية مياه الشرب إزالة أي ملوثات من مصادر المياه قد تسبب ضررًا أو ذاك قد تضع مستويات أعلى من المستويات الفيدرالية المحددة لبعض المواد الكيميائية والتي تحدث بشكل طبيعي المعادن. تختلف طرق التنقية باختلاف المنطقة وما هي المعادن والمواد الكيميائية الأكثر بروزًا في مصدر المياه ، ولكنها عادةً ما تتضمن استخدام المواد الكيميائية.
الكلورامين والمواد الكيميائية الأخرى المشابهة للكلور هي الطريقة الأكثر شيوعًا لتنقية مياه الشرب. يعتبر الكلور النقي أيضًا مادة كيميائية شائعة الاستخدام ، ولكن يمكن أن يكون سامًا إذا تم التعامل معه بطرق خاطئة أو كان موجودًا بمستويات عالية جدًا. يعمل كل من الكلور والكلورامين على قتل البكتيريا والمواد الضارة الأخرى التي قد توجد في مصادر مياه الشرب.
ثاني أكسيد الكلور هو انفصال آخر عن الكلور الذي يمكن استخدامه لمعالجة وتنقية مياه الشرب. ومع ذلك ، لم يعد يُستخدم كثيرًا بسبب تطاير الغاز الذي ينتجه (وهو أمر سهل قابل للاحتراق) ، ولأنه يرفع مستويات الكلوريت التي تجاوزت المستويات الموصى بها من قبل الولايات المتحدة حكومة.
بيروكسيد الهيدروجين مادة كيميائية أخرى تضاف غالبًا إلى مياه الشرب للمساعدة في تنقيتها. عادة ما يتم دمج بيروكسيد الهيدروجين مع منشط يسمى حمض الفورميك ويعمل بشكل جيد على الكائنات الأولية الضارة ومسببات الأمراض في إمدادات المياه. ومع ذلك ، فإن تنقية المياه تستغرق وقتًا أطول من الكلور ، ويمكن أن تصبح سمًا نباتيًا (أو سمًا نباتيًا قادرًا على قتل البشر بجرعة عالية بما يكفي) إذا لم يتم استخدامه بشكل صحيح. كما أنه يغير مستويات الأس الهيدروجيني للمياه ، الأمر الذي يتطلب مواد كيميائية إضافية لإعادة درجة الحموضة إلى وضعها الطبيعي.