反渗透法
反渗透（ro）法是可达到90%~99%杂质去除率中的方法。ro膜的滤孔结构较uf膜还要致密，ro膜可去除所有的颗粒、细菌以及分子量大于300的有机物（包括热源）。
当第二种不同浓度的溶液，由一个半透膜隔开时，渗透现象会自然发生。渗透压将水压过半透膜，水将浓度较高的溶液稀释，zui后造成浓度平衡。在水纯化系统中，施加压力于高浓度的溶液中，以抗衡渗透压。如此迫使得纯水由高浓度的液体通过ro膜，并可加以收集。由于ro膜致密度*，因此，产出的水流很慢，需要经过相当的时间，贮水箱内才会有足够的水量。
ro膜可执行离子排除，使得只有水可通过ro膜，其余所有的离子及溶解的分子都被截留，并加以排除（包括盐类和糖）。ro膜以电荷反应将离子排除，带电荷愈大，排除性愈高，所以ro膜几乎可排除所有的（>99%）强离子性的高价离子，但是，对于弱离子性的单价离子（如钠离子）的效果只有95%。不同的进水需要不同种类的ro膜，ro膜包括由乙酸纤维酯制成，或是以聚硫胺与聚砜基质的混合薄层聚合物。
如果以原水水质及产水水质为基准，经过适当设计后，ro是将自来水纯化的有效方法。ro同时也是试剂级纯水系统的前处理方法。
蒸馏法
蒸馏法是通过改变水的形态，从液态到气态再回到液态，将水和污染物分离。每一个转换过程都为纯水与污染物的分离提供了机会。理论上，除蒸汽压力与水接近的物质和共沸化合物，蒸馏法能去除所有种类的水中污染物。
像ro一样，蒸馏法生产纯水的速度较慢，所以蒸馏水必须先储存起来以备日后使用。
蒸馏水器非常耗电，每生产1升纯水通常耗费1kw电力。依据蒸馏水器的不同设计，蒸馏水的电阻率大约能达到1mω-cm，因为空气中的co2会溶入蒸馏水中迅速降低其电导率。新鲜蒸馏水是无菌的，但如果保存不当，一段时间后就不再是无菌的了。