Juomaveden puhdistamiseen kuuluu epäpuhtauksien poistaminen vesilähteistä, jotka voivat aiheuttaa haittaa tai sitä voi ylittää tietyille kemikaaleille asetettujen ja luonnollisesti esiintyvien liittovaltion asettamien tasojen tason mineraalit. Puhdistusmenetelmät vaihtelevat alueen ja sen mukaan, mitkä mineraalit ja kemikaalit ovat näkyvimpiä vesilähteessä, mutta niihin liittyy yleensä kemikaaleja.
Klooriamiinit ja muut kloorin kaltaiset kemikaalit ovat yleisin tapa puhdistaa juomavettä. Puhdas kloori on myös yleisesti käytetty kemikaali, mutta se voi olla myrkyllistä, jos sitä käsitellään väärin tai sitä on liian korkealla tasolla. Sekä kloori että klooriamiinit tappavat bakteerit ja muut haitalliset aineet, joita voi esiintyä juomaveden lähteissä.
Klooridioksidi on toinen katkaisu kloorista, jota voidaan käyttää juomaveden käsittelyyn ja puhdistamiseen. Sitä ei kuitenkaan käytetä enää niin usein, koska se tuottaa sekä kaasun haihtuvuutta (joka on helposti palava) ja koska se nostaa kloriittitasoja, jotka ovat ylittäneet Yhdysvaltojen suosittelemat tasot hallitus.
Vetyperoksidi on toinen kemikaali, jota lisätään usein juomaveteen sen puhdistamiseksi. Vetyperoksidi yhdistetään yleensä muurahaishappo-nimisen aktivaattorin kanssa ja se toimii hyvin haitallisissa alkueläimissä ja patogeeneissä vesihuollossa. Veden puhdistaminen kestää kauemmin kuin kloori, ja siitä voi tulla fytotoksiini (tai kasvimyrkky, joka pystyy tappamaan ihmisiä riittävän suurella annoksella), ellei sitä käytetä oikein. Se muuttaa myös veden pH-tasoja, mikä vaatii ylimääräisiä kemikaaleja pH: n palauttamiseksi normaaliksi.