氯是便宜的水处理方法，用来改进水的味道和清澈度，同时去除许多微生物，如细菌和病毒。但是，用氯消毒有限制。贾第虫和隐孢子虫通常抗氯，除非氯的浓度高出一般水处理时常用的剂量。由于这些寄生生物的存在，原水可能需要先处理。
氯也可以去除一些使水味变差的物质，如锰、铁和硫化氢。氯化的规模可以调整以适合各种系统大小。使用氯也很简单，处理系统不需要许多技术知识。
氯化也可以用几种不同产品完成。氯是以液体存放在压力容器，并以气体直接注射到原水。该过程必须小心控制和协调，因为氯气是很危险（甚至致命）的毒素。此外，较贵的氯化处理方式是用次氯酸钠溶液。
该溶液具腐蚀性，但危险性比氯气低很多，而且也容易处理。只要把溶液稀释后与原水混合，消毒即发生。
也可以用固体消毒剂次氯酸钙完成氯化。该物质具腐蚀性，与有机物质接触会剧烈反应。但是，其粉末、细粒和小片可全部批量存放，有效使用长达一年。不论其外形如何，次氯酸钙很容易在水中溶解。
这些氯化方法都需要时间才能起作用—消毒不是瞬间发生的。需要使用的剂量也随着水质的变化而改变，因此监视原水，特别是地表水，是水处理工序中很重要的一部分。
氯处理有一些残效。其中最值得注意的是处理过的水有一股令人不愉快的味道。但是其他后效应可能更重大。残余的氯会留在处理过的供水中。该化学物质会继续保护处理过的水免受再污染，对需要长期存放或在广泛的地区耗时分配的水也很有益。
不幸的是，水中残留过量的氯也可能产生化学副产品。有些可能致癌。不过，这种对健康的危害一般认为与未经处理的水中病原体的影响比较起来非常微小。
制造氯，并以次氯酸钠或次氯酸钙运输很简单，也很便宜。而且不需培训即可使用。这些特性使氯成为即使在贫困地区也很流行的使用点处理法，虽然氯杀死寄生生物的功效有限。与安全的存放水和食物处理方法一起使用氯化，已经在许多地区大大减少了腹泄性疾病的发生。
氯胺是很便宜的水处理选项，但通常并不适合作为“主要”消毒剂使用。使用氯胺可有效处理许多细菌，但对其他污染物的功效则较差。由于其限制，氯胺往往作为次级消毒剂，用来处理已经用其他方法处理过的原水。
由于氯胺提供持久的残留保护，所以是很有用的次级水处理消毒剂。这些添加物比氯化后的产物更稳定、持久，所以提供更好的保护，防止水被细菌再污染。对于长期存放或分配到远距离的水而言，这是很重要的考虑点。
氯氨是把氯和氨在水中混合而得。该工序的操作需要特别技能，还需要许多用于混合的基础设施。氯和氨必须以正确的比例混合，否则工序会无效。用氯胺处理水通常是杀死细菌很有效的选项，残留的余味也比氯化少。
二氧化氯用来消毒贾第虫、细菌、病毒、隐孢子虫（在某种程度上）很有效。往往与其他水处理方法，如氯化或臭氧化并用，因为不像其他处理法，二氧化氯不产生致癌物。
但是，产出二氧化氯的工序很复杂。二氧化氯需要由熟练的技术员处理，并小心监视。这些技术规定限制了它在许多小型系统上的使用。
该富含氧的分子被打入水系统内，以排除生物污染物，如细菌、病毒、贾第虫、隐孢子虫和有机化学物质。臭氧用来氧化和去除铁、硫、锰和其他无机物也很有效。
臭氧很不稳定，会快速回复成为有两个原子，而不是三个原子的正常氧分子(O2)。因为该特性，存放或运输臭氧很不容易。所以水处理设施在现场制造臭氧，其方法是：把干空气打入排列的电极。产生臭氧后，迫使臭氧与原水接触，并混合一段时间。由于臭氧是纯氧，所以不会在水中产生余味。
不幸的是，它也不提供持久的残余保护。如果处理过的水需要长期存放，或分配到远距离，则可能除了臭氧化以外，还需要用有持久残余保护功效的方法，如氯或氯胺补充处理水。
已知臭氧化会产生多余的副产品，如对人体健康可能有害的溴酸盐。
臭氧系统在世界许多地区并不常见，不过它们是基础设施密集的系统，实施起来可能很贵。另外，操作和维修这些系统需要熟练的工作人员，而有些地方可能没有这种工作人员。
对于许多水系统，水处理可能只需要照一照光就可以解决。
紫外光是电磁光谱中不可见光的一部分，用来清洁饮用水中有害的微生物。水银灯可以复制太阳光线，并模仿太阳光线的天然净化程序。
因为紫外线工序不需使用化学物质，也只需要简单有便宜的基础设施投资，所以在许多情况下是很有吸引力的处理选项。
在小规模的系统，紫外光一般用于电源可靠的水处理场合，通常不用来处理原水源。浑浊且微粒多的水可能对紫外光线造成问题--紫外线无法达到完成消毒所需的穿透。该问题有时侯可以借由在紫外线辐照之前，先用过滤、沉降或其他设计用来去除水基微粒的工序解决。
考虑使用紫外线消毒法的人还应该考虑其有限的保护时间。暴露于紫外光射线只是杀死微生物的一次性程序，并不能防止微生物再度污染水。紫外光辐照有时侯用化学添加剂补充，如氯或氯胺，以保护消毒的水免于再度被污染。
另外，紫外光辐照也可以用来简单地消毒曾被处理过的水（该水会很快地被饮用而不是为了以后使用存放）。关于此点，紫外线系统在有可靠的电力供应地区，成为很受欢迎的家用配件。