تصفیه آب فرآیند حذف مواد شیمیایی نامطلوب، آلاینده های بیولوژیکی، مواد جامد معلق و گازها از آب است. هدف این است که آب مناسب برای یک هدف خاص تولید کند. اکثر آب برای مصرف انسانی (آب آشامیدنی) ضد عفونی می شود، اما تصفیه آب نیز ممکن است برای اهداف مختلف دیگری طراحی شده باشد، از قبیل اجرای الزامات پزشکی، دارویی، شیمیایی و صنعتی. روش های مورد استفاده عبارتند از: فرایندهای فیزیکی مانند فیلتراسیون، رسوب گذاری و تقطیر؛ فرایندهای بیولوژیکی مانند فیلترهای شن و ماسه یا کربن فعال زیستی فرایندهای شیمیایی مانند انجماد و کلر و استفاده از تابش الکترومغناطیسی مانند نور ماوراء بنفش.
تصفیه آب ممکن است غلظت ذرات جامد را شامل ذرات معلق، انگل ها، باکتری ها، جلبک ها، ویروس ها، قارچ ها و کاهش غلظت طیف وسیعی از محلول و ذرات کاهش دهد.
استانداردهای کیفیت آب آشامیدنی معمولا توسط دولت ها یا استانداردهای بین المللی تعیین می شود. این استانداردها معمولا شامل حداقل و حداکثر غلظت آلاینده ها، بسته به هدف مورد نظر استفاده از آب است.
بازرسی ویژه‌ای نمیتواند تعیین کند که آب مناسب کافی باشد. روشهای ساده مانند جوشاندن یا استفاده از یک فیلتر کربن فعال برای درمان آلاینده های احتمالی موجود در آب از یک منبع ناشناخته کافی نیست. حتی آبهای طبیعی که در تمام قرن نوزدهم مورد استفاده قرار می گیرند، باید قبل از تعیین اینکه چه نوع تصفیه، اگر مورد نیاز باشد، باید آزمایش شود. تجزیه و تحلیل شیمیایی و میکروبیولوژیکی، در حالی که گران است، تنها راه به دست آوردن اطلاعات لازم برای تصمیم گیری در مورد روش مناسب تصفیه است.