海水淡化即利用海水脱盐生产淡水，人类模拟自然界的水循环运动，实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响。
现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及碳酸铵离子交换法，尤其是反渗透膜法是目前的主流。
反渗透膜法，是20世纪50年代开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐渐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。
反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。因此，从1974年起，美日等发达国家先后把发展重心转向反渗透法。
反渗透海水淡化技术发展很快，工程造价和运行成本持续降低，主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力，提高反渗透系统回收率，廉价高效预处理技术，增强系统抗污染能力等。
世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究，有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。一座现代化的大型海水淡化厂，每天可以生产几千、几万甚至近百万吨淡水。
从国外经验来看，阿联酋、科威特、沙特等国家都已把海水淡化水作为重要的生活饮用水，如卡塔尔和科威特90%以上的饮用水来源于海水淡化。在马尔代夫等一些岛屿国家，饮用水几乎全部来源于海水淡化。以色列等国家也已将海水淡化纳入全国水资源配置体系，修建了连接淡化厂与集中供水系统的管路。
海水淡化是人类追求了几百年的梦想。海水淡化水属于高品质的饮用水，如果能够普及，无疑将对我们的缺水现状有着不可思议的重大改变。