美国环境保护署（EPA）称，饮用水污染物包括贾第虫、隐孢子虫、砷、铅、硝酸盐、杀虫剂和镭。根据环保署的说法，细菌和病毒也对水污染做出了重大贡献。水净化涉及到人工处理与化学品和复杂的过滤系统，执行消毒，离子交换和蒸馏。然而，过滤过程也可以使用许多自然处理来完成。
紫外线处理
紫外线为水提供了天然的生物过滤器。额外的人工暴露在紫外线下创造了一种净化干净过滤水的方法。环保署报告说，用紫外线处理过的水可以防止“隐孢子虫”，一种“生活在受感染动物和人类肠道中的微小寄生虫”。这种滤波方法的优点是成本低。
沉积作用
天然沉积物利用重力过滤水。水中较重的物质沉到底部，而较轻的沉淀物漂浮在较高的液体中。美国环保署的报告“自来水：你需要知道什么”指出，在一个叫做混凝过滤的过程中，沉淀过滤经常与絮凝一起使用。第一步，絮凝，通过加入铁盐和明矾，或合成的有机聚合物，结合在一起形成絮体，去除较大的颗粒。一旦絮体吸引了大的污垢元素与材料结合，水就可以在沉淀过程中停滞。沉淀过滤的优点是成本低。
砂滤
使用砂过滤水提供了缓慢或压力处理的选择。缓慢的处理使水以大约每分钟2升的速度流过沙子。加压砂滤器以每分钟40升的速度将水泵入等量的砂中。沙子提供了一种廉价的过滤器，但对去除水中的细菌作用不大。国家饮用水信息中心的概况介绍“技术简介：慢滤砂”指出，滤砂器需要大面积的加工场地，“需要大量的过滤介质和人工进行清洗”。还必须定期清洗砂，以保持其纯净。事实说明，这种过滤方法是一种“简单可靠的过程”
氧化曝气
氧化作用将空气注入水中以过滤杂质。曝气装置从池塘中捕获水，并将其导入喷嘴，将水喷射到空气中。大型曝气池通过昂贵的过程过滤水，减少臭气的数量，并溶解以气体形式存在的污染。美国环保署指出，这一工艺的一个优点是“容易转化为气体的污染物，如汽油组分和氡被去除。”这种水处理技术的缺点是从氧化池周围的空气中进入水中的污染物量。环保署指出，这一过程经常与其他过滤系统结合，以去除未经曝气的污染物。