برای تولید آب مقطر از فرآیند تقطیر و برای تولید آب دیونیزه (که در بیشتر موارد به‌اشتباه به آن آب فوق خالص نیز می‌گویند) از فرآیند یون‌زدایی استفاده می‌شود. هر دو فرآیند منجر به حذف مقادیر زیادی از یون‌های محلول در آب می‌شوند اما ماهیت آب فوق خالص با آب دیونیزه و آب مقطر، یکسان نیست.
آب مقطر در دستگاه‌های دو بار تقطیر و با تبخیر و سپس چگالش آب لوله‌کشی شهری و یا آب چشمه‌ها تولید می‌شود. با این عمل بسیاری از ناخالصی‌های یونی و غیر یونی از آب حذف می‌شوند اما برخی از ناخالصی‌ها نظیر ترکیبات آلی فرار و جیوه به همراه آب تبخیر و چگالش یافته و با این روش از آب حذف نمی‌شوند.
آب دیونیزه با عبور آب لوله‌کشی شهری، آب چشمه‌ها و یا آب مقطر دو بار تقطیر از درون بستر حاوی رزین‌های تبادل یونی به وجود می‌آید. این رزین‌ها کاتیون‌ها و آنیون‌های موجود در آب را به ترتیب با یون‌های H+ و OH- جایگزین کرده و باعث تولید آب دیونیزه می‌شوند. آب دیونیزه بسیار واکنش‌دهنده است و pH آن در لحظه تولید برابر با ۷ است و کاملاً خنثی است؛ اما به‌محض تماس با هوا، آب دیونیزه با مولکول‌های CO2 واکنش داده و منجر به تولید یون‌های HCO3- و H+ شده که آب را از حالت خنثی خارج کرده و pH آن را به حدود ۵٫۶ می‌رساند. فرآیند تولید آب دیونیزه موجب حذف ذرات مولکولی (مانند شکر) و یا ذرات آلی تغییرناپذیر (مانند باکتری‌ها و ویروس‌ها) از آب نمی‌شود.
مطالعه بیشتر در تصفیه آب بهتا: آب فوق خالص و مقایسه آن با آب‌های مقطر و دیونیزه | بهتا