Ο καθαρισμός του πόσιμου νερού συνεπάγεται την απομάκρυνση τυχόν μολυσματικών ουσιών από πηγές νερού που μπορεί να προκαλέσουν βλάβη ή αυτό μπορεί να θέσει επίπεδα πάνω από τα ομοσπονδιακά επιτρεπόμενα επίπεδα που έχουν οριστεί για ορισμένες χημικές ουσίες και φυσικά μεταλλικά στοιχεία. Οι μέθοδοι καθαρισμού ποικίλλουν ανάλογα με την περιοχή και ποια μέταλλα και χημικά είναι πιο εμφανή στην πηγή νερού, αλλά συνήθως περιλαμβάνουν τη χρήση χημικών.
Οι χλωραμίνες και άλλες χημικές ουσίες όπως το χλώριο είναι ο πιο συνηθισμένος τρόπος καθαρισμού του πόσιμου νερού. Το καθαρό χλώριο είναι επίσης μια συνήθως χρησιμοποιούμενη χημική ουσία, αλλά μπορεί να είναι τοξικό εάν αντιμετωπιστεί με λάθος τρόπο ή υπάρχει σε πολύ υψηλά επίπεδα. Τόσο το χλώριο όσο και οι χλωραμίνες λειτουργούν για να σκοτώσουν βακτήρια και άλλες επιβλαβείς ουσίες που μπορεί να βρεθούν σε πηγές πόσιμου νερού.
Το διοξείδιο του χλωρίου είναι μια άλλη διακοπή του χλωρίου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία και τον καθαρισμό του πόσιμου νερού. Ωστόσο, δεν χρησιμοποιείται τόσο συχνά, τόσο λόγω της πτητικότητας του αερίου που παράγει (που είναι εύκολα καύσιμο), και επειδή αυξάνει τα επίπεδα χλωρίτη πέρασαν τα συνιστώμενα επίπεδα από τις Ηνωμένες Πολιτείες κυβέρνηση.
Το υπεροξείδιο του υδρογόνου είναι μια άλλη χημική ουσία που προστίθεται συχνά στο πόσιμο νερό για να τον βοηθήσει να τον καθαρίσει. Το υπεροξείδιο του υδρογόνου συνδυάζεται συνήθως με έναν ενεργοποιητή που ονομάζεται μυρμηκικό οξύ και λειτουργεί καλά σε επιβλαβή πρωτόζωα και παθογόνα στην παροχή νερού. Ωστόσο, χρειάζεται περισσότερος χρόνος για τον καθαρισμό του νερού από το χλώριο και μπορεί να γίνει φυτοτοξίνη (ή φυτικό δηλητήριο ικανό να σκοτώσει ανθρώπους σε αρκετά υψηλή δόση) εάν δεν χρησιμοποιηθεί σωστά. Αλλάζει επίσης τα επίπεδα pH του νερού, το οποίο απαιτεί επιπλέον χημικές ουσίες για να επαναφέρει το pH στο φυσιολογικό.