바닷물을 끌어들인 뒤 초기 해수처리 설비를 통해 모래와 같은 불순물과 기포, 산소를 제거해 담수화 설비에 공급한다.담수화 설비에 들어 온 바닷물을 다시 여러 가지 방법을 통해 염분을 제거한 뒤 식수와 농업ㆍ공업용수로 활용하게 된다 가장 많이 사용하는 방법은 바닷물을 증발시킨 다음 응축시키는 다단증발법(Multi Stage Flash), 다단효증발법(Multi Effect Distillation)과 분리막을 통과시켜 담수를 만드는 역삼투압법(Reverse Osmosis Distillation)이다. 최근에는 이들중 두가지 방법을 혼용한 하이브리드(Hybrid) 타입도 인기를 끌고 있다. 다단증발법은 바닷물을 가열해 수증기를 만든 다음 이 수증기를 바닷물로 냉각ㆍ응축시켜 담수를 얻는 방법이다. 이때 수증기 응축에 사용된 바닷물은 온도가 올라가게 되며 이미 온도가 높아진 바닷물을 다시 담수용으로 쓰게 돼 효율이 높다. 특히 복합화력발전소와 연계해 발전소에서 나오는 폐열을 이용할 경우 경제성은 더욱 높아진다. 다단증발법과 함께 활용도가 높은 방식으로는 역삼투압방법을 꼽을 수 있다. 이 방법은 설비에 막(Membrane)을 설치하고, 해수에 압력을 가하면 순수한 물이 해수의 농도가 낮은 쪽으로 이동하는 원리를 이용하는 방법이다. 운전비와 유지비가 많이 들지만 설비비가 비교적 저렴해 도서지역과 같이 소규모 지역에 적합하다.