海水淡化的方法主要包括以下幾種：
蒸餾法。通過加熱海水使其沸騰汽化，然後將蒸氣冷凝得到淡水。這種方法設備簡單，易於操作，但耗能較大。
電滲析法。在直流電場的作用下，利用陰陽離子交換膜的選擇透過性，使水中的離子轉移到另一部分水中以達到淡化目的。
反滲透法。使用高壓力將海水推過半透膜，使淡水透過而鹽分被截留。這是目前套用最廣泛的海水淡化方法，因為它相對能耗較低，設備簡單且易於維護。
冷凍法。通過冷凍海水使鹽分析出，從而得到淡水。這種方法理論上有前途，但目前尚未形成實用規模。
太陽能法。利用太陽能進行蒸餾，從而得到淡化水。這種方法環保且成本低，適用於特定條件。
離子交換法。使用陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂去除海水中的離子，得到去離子水。這種方法適用於少量海水的處理。
此外，還有多級閃蒸、多效蒸發等方法。