Una vez garantizada la captación de un caudal estable para el consumo continuado de los recursos hídricos, la siguiente fase del proceso consiste en la depuración del agua para garantizar los niveles óptimos de substancias disueltas que no pongan en peligro el consumo humano.

Existen diversas formas de depuración y tratamiento del agua de consumo humano y generalmente corresponde a los gobiernos nacionales de los diversos países establecer los parámetros de substancias contenidas en el agua de consumo humano que son admisibles para su distribución. En el caso de España, es el Real Decreto 140/2003 de 7 de Febrero, el que regula los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano.

El tratamiento se lleva a cabo en las Estaciones de Tratamiento de Aguas Potables o ETAP, que generalmente se ubican en puntos intermedios entre las fuentes de captación y los puntos de consumo del agua. Estas plantas además de las instalaciones de los diversos procesos de depuración, comprenden también grandes volúmenes de almacenamiento de agua depurada.