Čistenie pitnej vody spočíva v odstránení akýchkoľvek kontaminantov z vodných zdrojov, ktoré by mohli spôsobiť škodu alebo tak môže zvýšiť úroveň nad federálne nariadené úrovne stanovené pre určité chemikálie a prirodzene sa vyskytujúce minerály. Metódy čistenia sa líšia v závislosti od oblasti a od toho, ktoré minerály a chemikálie sú najvýznamnejšie vo vodnom zdroji, ale zvyčajne zahŕňajú použitie chemikálií.
Chlóramíny a ďalšie chemikálie podobné chlóru sú najbežnejším spôsobom čistenia pitnej vody. Čistý chlór je tiež bežne používanou chemikáliou, ale môže byť toxický, ak sa s ním zaobchádza nesprávnym spôsobom alebo je prítomný v príliš vysokej koncentrácii. Chlór aj chlóramíny pôsobia na ničenie baktérií a iných škodlivých látok, ktoré sa môžu nachádzať v zdrojoch pitnej vody.
Chlórdioxid je ďalší odštiepený od chlóru, ktorý sa môže použiť na úpravu a čistenie pitnej vody. Už sa však nepoužíva tak často kvôli prchavosti plynu, ktorý produkuje (čo je ľahké horľavé), a pretože zvyšuje hladiny chloritanu na úroveň odporúčanú USA vláda.
Peroxid vodíka je ďalšia chemikália, ktorá sa často pridáva do pitnej vody, aby ju pomohla vyčistiť. Peroxid vodíka sa zvyčajne kombinuje s aktivátorom nazývaným kyselina mravčia a funguje dobre na škodlivé prvoky a patogény v zásobovaní vodou. Čistenie vody však trvá dlhšie ako chlóru a pri nesprávnom použití sa môže stať fytotoxínom (alebo rastlinným jedom, ktorý je schopný zabiť človeka v dostatočne vysokej dávke). Mení tiež hladinu pH vody, čo vyžaduje ďalšie chemikálie, aby sa pH vrátilo späť do normálu.