تتضمن الطرق الحديثة المستخدمة لتحلية المياه في الصناعة ما يلي:
1- التناضح العكسي (Reverse Osmosis) : وهي عملية لفصل المواد المذابة عن الماء عن طريق تمرير المحلول عبر ما يسمى بغشاء التناضح العكسي.
2- التبخير والتكثيف: وهي عملية استخدام الطاقة الحرارية لتبخير الماء من مصدر المياه الملوثة والتقاط بخارها ثم تكثيف البخار للحصول على الماء النقي.
3- التحلية بالغشاء المشترك (Electrodialysis) : وهي عملية استخدام الطاقة الكهربائية لتفريق الأيونات المذابة في الماء بين الشحنات الكهربائية الموجبة والسالبة.
4- التحلية باستخدام الأشعة فوق البنفسجية (UV) : وهي عملية استخدام الأشعة فوق البنفسجية للقضاء على الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا والفيروسات في المياه.
5- التحلية بمعالجة مركبات الكربون (Carbon treatment) : وهي عملية استخدام فحم الحمضيات أو الفحم المنشط المعالج بالكيماويات لفصل المواد الملوثة من الماء.