El agua destilada se hace hirviendo agua hasta que se convierte en vapor o vapor de agua, recogiendo ese vapor y luego condensándolo de nuevo en agua. La teoría es que los contaminantes que se encontraban en el agua original no se evaporarán ni se convertirán en parte del vapor, sino que permanecerán como un residuo en el primer recipiente. Esto es cierto para la suciedad general, pero puede ser menos cierto para compuestos orgánicos volátiles en el agua. Es posible que haya oído hablar de destilación doble o destilación triple (tal vez en la fabricación de whisky); en ese caso, repite el proceso de destilación para obtener agua más pura (o alcohol más puro).
Una alternativa a la destilación es el proceso de desionización: el agua contaminada pasa a través de dos columnas llenas de medios de intercambio iónico, el primero de los cuales se regenera con ácido sulfúrico, el segundo con hidróxido de sodio. El H + del ácido sulfúrico reemplaza cualquier contaminante de cationes en el agua, mientras que el OH- del hidróxido de sodio reemplaza a cualquier anión, con la idea de que solo el agua bastante pura puede pasar.
