由预处理系统、精处理系统、后处理系统三大部分组成。原水经砂过滤器、活性炭单元、软水器单元等预处理系统后，使水中的悬浮物（颗粒物质）、胶体、有机物、硬度、微生物等杂质含量大大降低，以减轻后续的反渗透、精混床等精处理系统的处理负荷，延长其使用寿命。 石英砂单元 
过滤水用的石英砂起到的过滤作用，就像水经过砂石渗透到地下一样，将水中的那些悬浮的物阻拦下来，主要针对那些细微的悬浮物，精制过滤石英砂通常用于纯净水处理、高纯水处理、生活用水处理、饮用水等水质的深层处理。
活性炭单元 
活性炭的比表面积很大，且布满了孔径极小（10～30埃）的微孔，对有机物胶体、余氯、铁离子等有明显的吸附滤除作用。台式纯水机、净水器等常用10寸/20寸活性炭滤芯。大型纯水机组常用玻璃钢/不锈钢材质的活性炭滤罐。 
软水器单元 
大中型纯水系统常使用全自动软水器以除去原水中的钙镁离子。全自动软水器由钠离子树脂罐、再生盐箱及多路控制阀组成，能够设定程序控制运行，自动再生（时间型/流量型两种控制方式），再生时利用虹吸原理吸盐，再注水化盐，再生时间通常为2小时。 
小型台式纯水机一般使用10寸/20寸软水树脂滤芯来降低原水硬度。 
反渗透单元 
RO（Reverse Osmosis）反渗透技术是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术，源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。 
RO膜孔径小至纳米级（1纳米=10-9米），在一定的压力下，H2O分子可以通过RO膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来。 
RO膜对高价离子、胶体、细菌及分子量大于300 dalton的有机物质（包括热源）去除率高达99%以上，对低价离子（NA+、K+）去除率达95%，当源水电导率<3505&micro;s/cm，RO纯水电导率通常≤55&micro;s/cm，符合国家三级用水标准。再经过原子级离子交换柱循环过滤，出水率可达18.2MΩ.cm。 
反渗透法是可达到90%～99%杂质去除率最经济的方法，同时也是试剂级超纯水系统最好的前处理方法。 
关键提醒 
RO膜的过滤能力受水温影响较大，最适合的水温为25℃～30℃，温度下降1℃，RO膜的产水量约下降3%，当水温接近0℃时，RO膜将停止产水。 
纯化柱单元 
纯化柱内装填有美国罗门哈斯/陶氏公司所产UP核子级混床树脂，当原水通过纯化柱时，水中的阳离子与阳树脂中H+置换，水中阴离子与阴树脂中OH-离子置换，交换后进入水中的H+和OH-会立即结合生成H2O,从而使原水中的阴阳离子得以去除，其出水电阻率最高可达18.3 MΩ.cm。