海水淡化流程大致可以概括為以下幾個主要步驟：
海水提取和預處理。首先，海水被提取並通過預處理系統，這一步驟的目的是去除海水中的大型懸浮物、沙礫和其他雜質。這通常包括過濾、沉澱、和砂濾等過程。
超濾系統。經過預處理的海水進入超濾系統，該系統使用特殊的膜技術去除更小的顆粒物和膠體物質，確保進入下一步處理的水質更加清澈。
反滲透系統。在反滲透系統中，海水被高壓泵加壓，然後通過反滲透膜，這一過程能有效去除水中的鹽分和其他溶解物，顯著降低水的鹽含量。
後處理。經過反滲透處理的海水需要進行後處理，這可能包括調節pH值、增加必要的礦物質以提高水質，並確保淡化後的水符合飲用水的標準。
廢水處理。在整個過程中產生的廢水（如預處理過程中產生的污水）會被送往廢水處理系統進行進一步的處理和淨化，以確保對環境的影響最小。
除了上述基本流程外，海水淡化技術還包括其他方法，如熱法（包括多級閃蒸和低溫多效蒸餾）和膜法（包括電滲析法和壓汽蒸餾等），這些方法根據具體套用和地區特點選擇使用。