Waterzuivering staat voor het vrijmaken van water van elke onzuiverheid die het kan bevatten, zoals verontreinigingen of micro-organismen. 
Waterzuivering is geen eenzijdig proces, het zuiveringsproces beslaat meerdere stappen. Welke stappen gevolgd dienen te worden, is afhankelijk van het soort onzuiverheden die in het water aangetroffen worden. Deze kunnen zeer verschillen. 

Waterzuiveringsmethoden

• Bezinking: Voordat het eigenlijke zuiveringsproces begint, kunnen sommige verontreinigingen bezinken in een bezinkingstank. Deze kunnen dan makkelijk verwijderd worden, nadat ze de bodem van de tank bereikt hebben. 
• Verwijdering van gevaarlijke micro-organismen: Vaak moet verontreinigd water vrijgemaakt worden van micro-organismen. Het water wordt dan gedesinfecteerd. Dit wordt vaak gedaan met behulp van chloor. 
• Verwijdering van opgeloste deeltjes: Micro-organismen zijn niet alleen een bedreiging voor de kwaliteit van water, men kan er ook zijn voordeel mee doen. Sommige micro-organismen kunnen gevaarlijke verontreinigingen omzetten in onschadelijke stoffen. Dit proces neemt vaak een hoop tijd in beslag, en wordt alleen toegepast bij water dat verontreinigd is met stoffen die door micro-organismen, meestal bacteriën, omgezet kunnen worden. 
• Fysische / chemische methoden: Wanneer de behandeling met micro-organismen geen optie is, kunnen er verschillende technieken gebruikt worden, deze worden onderverdeeld in fysische en chemische technieken. Bij chemische technieken worden er vaak bepaalde chemicaliën aan het water toegevoegd, om er zeker van te zijn dat de verontreiniging van structuur veranderd en makkelijker verwijderd kan worden. Meststoffen zoals nitraten worden op deze manier verwijderd. De verwijdering van verontreinigingen kan ook plaatsvinden door middel van specifiekere en moeilijkere chemische processen. Deze processen zijn niet makkelijk te doorgronden. Fysische behandeling heeft meestal te maken met zuiveringsstappen als filtratie.