Oprensning af drikkevand indebærer at fjerne forurenende stoffer fra vandkilder, der kan forårsage skade eller sådan kan sætte niveauer over de føderale mandater, der er indstillet for visse kemikalier og naturligt forekommende mineraler. Oprensningsmetoderne varierer afhængigt af området, og hvilke mineraler og kemikalier der er mest fremtrædende i vandkilden, men involverer normalt brugen af kemikalier.
Kloraminer og andre klorlignende kemikalier er den mest almindelige måde at rense drikkevand på. Ren klor er også et almindeligt anvendt kemikalie, men kan være giftigt, hvis det håndteres på de forkerte måder eller er til stede i for høje niveauer. Både klor og kloraminer arbejder på at dræbe bakterier og andre skadelige stoffer, der kan findes i drikkevandskilder.
Chlordioxid er endnu et afbrydelse fra klor, der kan bruges til at behandle og rense drikkevand. Det bruges dog ikke længere så ofte på grund af både flygtigheden af den gas, den producerer (hvilket er let brændbart), og fordi det hæver niveauerne af chlorit, passerede USA de anbefalede niveauer regering.
Hydrogenperoxid er et andet kemikalie, der ofte tilsættes til drikkevand for at hjælpe med at rense det. Hydrogenperoxid kombineres normalt med en aktivator kaldet myresyre og fungerer godt på skadelige protozoer og patogener i vandforsyningen. Det tager dog længere tid at rense vandet end klor og kan blive et fytotoksin (eller en plantegift, der er i stand til at dræbe mennesker i en høj nok dosis), hvis den ikke bruges korrekt. Det ændrer også pH-niveauet i vandet, hvilket kræver yderligere kemikalier for at bringe pH tilbage til det normale.