Химикалите за пречистване на вода са разнообразни и могат да бъдат широко категоризирани въз основа на техните функционални характеристики. Първо, има флокуланти и коагуланти. Тези химикали карат малките суспендирани частици и колоидни вещества във водата да се агрегират, образувайки по-големи флокули, като по този начин ускоряват утаяването или флотацията и постигат разделяне на твърди-течни вещества. Обичайните флокуланти включват полиалуминиев хлорид, алуминиев сулфат и полижелезен сулфат, които се използват широко при пречистване на вода и ефективно отстраняват суспендирани твърди вещества, органични вещества и някои йони на тежки метали. Например, когато се третират битови отпадъчни води, обикновено се добавя полиалуминиев хлорид в доза от 10-50 mg/L, което може значително да намали мътността на отпадъчните води и значително да подобри качеството на отпадъчните води. Второ, има дезинфектанти, използвани за убиване на бактерии, вируси и други микроорганизми във водата, осигуряващи безопасността на водата. Обичайните дезинфектанти включват хлор, хлорен диоксид, озон и натриев хипохлорит.
Хлорът е традиционен дезинфектант със сравнително ниска цена, но произвежда някои странични продукти от дезинфекцията по време на употреба, което представлява определени потенциални рискове за човешкото здраве. Хлорният диоксид има силни окислителни свойства, отличен дезинфекционен ефект и не произвежда канцерогенни халогенирани въглеводороди, което води до все по-широкото му използване през последните години. Дезинфекцията с озон предлага предимства като висока ефективност, скорост и липса на остатъци, но инвестицията в оборудването и оперативните разходи са по-високи. Следват инхибитори на котлен камък и инхибитори на корозия. При обработката на промишлена циркулационна вода, калциевите и магнезиевите йони във водата лесно образуват котлен камък, който полепва по повърхностите на оборудването, оказвайки влияние върху ефективността на топлопреноса и експлоатационния живот, а също и корозирайки металното оборудване. Инхибиторите за котлен камък предотвратяват образуването на котлен камък, докато инхибиторите за корозия забавят скоростта на корозия на металното оборудване. Обичайните инхибитори на котления камък включват органофосфати и поликарбоксилни киселини, докато инхибиторите на корозията включват хромати и цинкови соли (въпреки че хроматите постепенно се използват по-малко поради тяхната висока токсичност).
Освен това има регулатори на рН за регулиране на киселинността или алкалността на водата до подходящ диапазон за третиране; и редуциращи агенти за отстраняване на окислителните вещества от водата. При избора на химикали за пречистване на вода е необходимо да се разгледат цялостно фактори като характеристиките на качеството на водата, изискванията за процеса на пречистване, разходите и изискванията за опазване на околната среда. Например, за вода с висока твърдост трябва да се изберат високоефективни инхибитори на котления камък; за питейна вода със строги изисквания към микробиологичните показатели трябва да се избират безопасни и надеждни дезинфектанти. Междувременно, с все по-строгите изисквания за опазване на околната среда, зелените, екологични и ефективни химикали за пречистване на вода ще се превърнат в бъдеща тенденция на развитие.