Chemikálie pro úpravu vody jsou rozmanité a lze je široce kategorizovat na základě jejich funkčních charakteristik. Za prvé jsou to flokulanty a koagulanty. Tyto chemikálie způsobují, že se drobné suspendované částice a koloidní látky ve vodě shlukují, vytvářejí větší vločky, čímž urychlují sedimentaci nebo flotaci a dosahují separace pevných-kapalin. Mezi běžné flokulanty patří polyaluminiumchlorid, síran hlinitý a síran polyželezitý, které se široce používají při úpravě vody a účinně odstraňují suspendované pevné látky, organické látky a některé ionty těžkých kovů. Například při čištění domovních odpadních vod se obvykle přidává polyaluminiumchlorid v dávce 10-50 mg/l, což může významně snížit zákal odpadních vod a výrazně zlepšit kvalitu odpadní vody. Za druhé, existují dezinfekční prostředky, které se používají k ničení bakterií, virů a dalších mikroorganismů ve vodě a zajišťují bezpečnost vody. Mezi běžné dezinfekční prostředky patří chlór, oxid chloričitý, ozón a chlornan sodný.
Chlór je tradiční dezinfekční prostředek s relativně nízkou cenou, ale při používání vytváří určité vedlejší produkty dezinfekce, které představují určitá potenciální rizika pro lidské zdraví. Oxid chloričitý má silné oxidační vlastnosti, vynikající dezinfekční účinek a neprodukuje karcinogenní halogenované uhlovodíky, což vede v posledních letech k jeho stále širšímu používání. Dezinfekce ozonem nabízí výhody, jako je vysoká účinnost, rychlost a žádné zbytky, ale investice do jejího zařízení a provozní náklady jsou vyšší. Další jsou inhibitory vodního kamene a inhibitory koroze. Při průmyslové úpravě cirkulační vody ionty vápníku a hořčíku ve vodě snadno tvoří vodní kámen, který ulpívá na povrchu zařízení, ovlivňuje účinnost přenosu tepla a životnost a také koroduje kovové zařízení. Inhibitory vodního kamene zabraňují tvorbě vodního kamene, zatímco inhibitory koroze zpomalují rychlost koroze kovových zařízení. Mezi běžné inhibitory kotelního kamene patří organofosfáty a polykarboxylové kyseliny, mezi inhibitory koroze pak chromany a zinečnaté soli (ačkoli chromany se pro svou vysokou toxicitu postupně používají méně).
Kromě toho existují prostředky na úpravu pH pro regulaci kyselosti nebo zásaditosti vody na vhodný rozsah úpravy; a redukční činidla k odstranění oxidačních látek z vody. Při výběru chemikálií pro úpravu vody je nutné komplexně zvážit faktory, jako jsou charakteristiky kvality vody, požadavky na proces úpravy, náklady a požadavky na ochranu životního prostředí. Například pro vodu s vysokou tvrdostí by měly být zvoleny vysoce účinné inhibitory vodního kamene; pro pitnou vodu s přísnými požadavky na mikrobiologické ukazatele by měly být zvoleny bezpečné a spolehlivé dezinfekční prostředky. Mezitím, se stále přísnějšími požadavky na ochranu životního prostředí, se ekologické, ekologické a účinné chemikálie pro úpravu vody stanou budoucím vývojovým trendem.
