1. 蒸馏法：该方法通过将水加热至沸腾，然后将蒸汽冷凝成液体，从而去除杂质。蒸馏器皿材质多样，包括玻璃、石英、金属（铜、不锈钢、白金）等。根据蒸馏次数的不同，可分为一次、二次和多次蒸馏法。为了去除特定杂质，如易氧化物、三价铁和氨，可能会预先添加高锰酸钾、磷酸和不挥发酸等。蒸馏水适用于普通分析实验室，但由于难以排除二氧化碳的溶解，其电阻率较低，难以达到MΩ级，因此不适用于某些新技术。
2. 反渗透法：这种方法自1977年发明以来，近年来已广泛应用于脱盐。反渗透膜能够去除无机盐、有机物（分子量超过500）、细菌、热源、病毒、悬浮物（粒径大于0.1μm）等。通过反渗透处理，产水的电阻率可提高约10倍于原水。
3. 离子交换法：分为复床式和混床式两种。复床式通过阳床、阴床、阳床、阴床和混合床的顺序连接，便于树脂再生。混床式（2-5级串联不等）去离子效果更好，但树脂再生不如复床式方便。离子交换法能够制备电阻率高达十几MΩ的去离子水，但无法去除有机物，TOC和COD值可能比原水高。这是因为树脂的纯度、稳定性以及预处理效果会影响去离子水的质量。
4. 电渗析法：自1950年发明以来，由于其低能耗，常作为离子交换法的前处理步骤。电渗析利用阴阳离子交换膜选择性透过离子，在外加直流电场作用下，使离子迁移并纯化部分水，同时浓缩另一部分水。电渗析是常用的脱盐技术之一，能够满足一些工业用水的纯度需求，例如，可以将原水的总硬度从77mg/L降低到约10mg/L。
