מערכות מים טהורים מחולקות בעיקר למערכות אוסמוזה הפוכה, מערכות חילופי יונים, מערכות אלקטרודיוניזציה (EDI) ומערכות אולטרה סינון. מערכות שונות מתאימות ליישומים מעבדתיים, תעשייתיים או ביתיים בהתאם לתהליך ואיכות הקולחים שלהן.
הסוגים הנפוצים המבוססים על טכנולוגיית יישום וטיהור הם כדלקמן:
מערכת אוסמוזה הפוכה (RO): מסירה מעל 95% מהיונים, החומר האורגני, החיידקים והחלקיקים באמצעות סינון ממברנה חדירה למחצה-, מייצרת מים טהורים דרגה III (מי RO). בשימוש נרחב לניקוי מעבדה בסיסי, שטיפת כלי זכוכית וכשלב טיפול מקדים למים בטוהר- גבוה.
מערכת החלפת יונים: מנצלת יונים פונקציונליים על השרף כדי להחליף עם יונים כמו סידן, מגנזיום ונתרן במים, ומסירה ביעילות יונים קשיות ומלחים מומסים. משמש לעתים קרובות בשלב הטיפול העדין לשיפור טוהר המים.
מערכת אלקטרודיוניזציה (EDI): משלבת טכנולוגיות אלקטרודיאליזה וחילופי יונים, מסירה באופן רציף יונים ממים תחת שדה חשמלי זרם ישר. אין צורך בחידוש כימי. הוא יכול לייצר ביציבות מים טהורים דרגה II או אפילו מים טהורים בדרגה I, המתאימים לתעשיות- בסטנדרט גבוה כגון אלקטרוניקה ותרופות.
מערכות סינון אולטרה משתמשות בממברנות אולטרה סינון כדי להסיר מולקולות אורגניות גדולות, פירוגנים ומיקרואורגניזמים תוך שמירה על כמה מינרלים. הם משמשים בדרך כלל בניסויים במדעי החיים עבור יישומים רגישים ל-RNase/DNase.

