Kjemisk rensing av vann prosesser kan brukes i noen av de primære behandlingstrinn:
Sedimentering, filtrering og desinfeksjon.
I Sedimentasjon, kjemikalier lagt for å gjøre urenheter i vannet klump sammen og vask.
I Filtration, kjemikalier bedre evnen til filtermaterialer for å felle urenheter.
I Desinfeksjon, kan kjemikalier brukes til å drepe eller oksidere vannbårne patogener (smittebærende organismer).

Kilde Vann kjemiske behandlinger

Mens grunnvann (vann fra brønner og vannførende lag) har få økologiske trusler, overflatevann (elver, innsjøer, reservoarer) vil ofte bli behandlet for å redusere alger. Kobber sulfat er en vanlig kjemisk behandling for å redusere eller begrense algeoppblomstring. Alun eller kaliumsulfat, kan brukes for å hindre en overflate vannkilde blir for forurenset til å bruke.

Sedimente

Koagulanter anvendes til å føre urenheter i vannet til å klumpe seg sammen. Jern-III-sulfat, polymerer og andre kjemiske additiver kan anvendes for å danne organiske og ikke-organiske urenheter til å feste seg, og synker til bunnen av oppbevaringstanker eller bassenger.
Denne sammenklumpingen og arbeidet tyngdekraften sammen for å trekke tyngre enn vann materialer ut av kildevann.

Filtrering

Filtre, enten de er tanker med lag av kull, grus og sand eller membraner siler ut partikler målt i Ångstrøm, ofte bruker kjemikalier for å forbedre sin evne til å fange partikler.
Effektiviteten av et filter måles ved de minste partikler vil fange.
Kjemikalier vil også bli brukt til å vaske og desinfisere filtre for gjenbruk, og legger til sin kostnadseffektivitet og brukstid.

Desinfeksjon

Den viktig steg i å produsere rent drikkevann er evnen til å drepe vannbårne patogener.
I de fleste amerikanske renseanlegg, er klor (enten som diffust gass eller et pulver mix) blandet med råvannet.
Kombinasjonen av desinfiserende konsentrasjon og kontakttid (CT) mellom desinfeksjonsmiddel og det behandlede vann blir brukt til å bestemme om vannet er blitt desinfisert.
Andre kjemiske behandlinger inkluderer diffuserende ozon (O3) i vann til å oksidere vannbårne patogener. Dette har den fordel at som bryter ned ozonet, omdanner det til oksygen i stedet for å la en rest i vann.

Andre kjemiske behandlinger

Karbondioksydgass eller kalsiumkarbonat slurry kan tilsettes til vann for å senke eller heve vannets pH-verdi (nivå av alkalitet).
Karbon kan tilsettes til vannet for å forbedre smaken ved å motvirke virkningene av alger i vannkilden.
Fosfater er noen ganger lagt sent i prosessen for å redusere nivåene av kalk buildup i forbruker vannledninger.