电渗析法：电渗析法向海水施加较强的电场，在外电场的电磁力作用下，海水中的阴阳离子发生定向移动，分别趋近于阴极和阳极，并在海水场中交错地插入阴阳离子交换膜，隔出若干个并列的反应室，海水中的阴阳离子分别导出到对应的反应室中，分离出的溶液即为淡水。此法淡化级数多，电能消耗大，成本高。

 冷冻法：冷冻法将海水进行低温冷冻处理，海水在物理状态由液态转换为固态的过程中，阴阳离子因为状态改变而从溶液中分离出来，海水被淡化。该方法的缺点是能耗大、品质差、应用性低。

 电容吸附法：电容吸附法使用比表面积较大的导体对海水进行充电，导电材料在海水表面形成正负极，海水中的阴阳离子在电场的作用下向两极定向移动，海水因而被淡化。当两极间布满阴阳离子后，产生电极短路现象，电极表面的离子被分离出电极表面而排出。

反渗透法：反渗透法是近 30 年发展最快的海水淡化方法，原理是将海水与淡水用半透膜隔开，利用加压技术对海水进行超过自身渗透压的高压处理，将海水中的水分子逆向穿过半透膜，从海水中分离，海水被淡化。目前世界上大约80%的海水淡化装置都采用反渗透法，此法占地面积小、建造周期短、操作简单、脱盐率高于99.5%，并且随着技术的发展，反渗透膜的通透量不断增加，抗污染能力逐步提高。但反渗透海水淡化工程涉及的主要问题是能耗问题，占到成本的近一半，因此通过降低成本控制能耗非常关键。