水中需去除的物质包括电解质、溶解气体、有机物、悬浮颗粒、微生物等。

电解质为各类可溶性无机物、有机物，因具有导电性，可通过测量水的电导率反映这类电解质在水中的含量。溶解气体包括CO ₂、CO、H ₂S、Cl ₂、O ₂、CH ₄、N ₂等。有机物包括有机酸、有机金属化合物等在水中常以阴性或中性状态存在，分子量大，通常用总有机碳（TOC）和化学耗氧量（COD）反映这类物质在水中相对含量。悬浮颗粒主要有泥沙、尘埃、微生物、胶化颗粒、有机物等，用颗粒计数器反映这类杂质在水中的含量。微生物包括细菌、浮游生物、藻类、病毒、热原等。

纯化水的制备一般采用电渗析法与反渗透法对饮用水进行处理，再经离子交换树脂柱，得到纯化水。纯化水主要供蒸馏法制备注射用水使用，以及配制普通药物制剂用的溶剂；非灭菌制剂用器具的精洗用水；用作中药注射剂、滴眼剂等灭菌制剂所用饮片的提取溶剂；口服、外用制剂配制用溶剂或稀释剂，但不得用来配制或稀释注射液。

可同时除去绝大部分阴、阳离子，对热原、细菌也有一定清除作用。制得的水纯度高，所需设备简单，耗能小，成本低。

离子交换法净化处理饮用水的工艺，一般采用阳床—阴床—混合床（混和床是混合离子交换柱的简称，就是把一定比例的阳、阴离子交换树脂混合装填于同一交换装置中，对流体中的离子进行交换、脱除）的串联组合形式。大生产时，为减轻阴离子交换树脂的负担，常在阳床后加脱气塔；有时也在阴床前加弱酸型阴离子交换树脂柱，以除去大部分强酸根离子，如SO ₄ ^2-、Cl ^-，以延长强碱性阴离子交换树脂的使用时间。

基本原理是在外加电场的作用下，使水中的离子发生定向迁移，并通过具有选择性和良好导电性的离子交换膜，使水得到净化。

电渗析法较离子交换法经济，节约酸碱，当饮用水中含盐量高达3000mg/L时，不宜采用离子交换法制备纯化水，但电渗析法仍适用。电渗析法常与离子交换法联用，以提高净化处理饮用水的效率。

渗透是由半透膜两侧不同浓度溶液的渗透压所引起，低浓度一侧的水向高浓度一侧渗透。结果使浓溶液一侧的液面逐渐升高，当渗透达动态平衡时，液面不再上升，此时浓溶液与稀溶液之间的水柱静压差即为渗透压。若在浓溶液一侧加压，压力超过渗透压时，浓溶液中的水可向稀溶液作反向渗透流动，这种现象称为反渗透。反渗透的结果是使水从浓溶液中分离出来。常选择的反渗透膜有醋酸纤维膜和聚酰胺膜，膜孔大小在0.5～10nm之间，通常一级反渗透装置能除去水中一价离子90%～95%，二价离子98%～99%，同时还能除去微生物和病毒，但其除去氯离子的能力不能达到《中国药典》的要求，可通过二级反渗透装置较彻底地除去氯离子。

对于制药用水的使用来说，理想的水系统应是恒定地产水和恒定量的用水，不加贮罐。系统制备多少水，工艺过程就即时地使用多少水。事实上，药品生产的不同阶段对工艺用水的种类、用水时间、水的温度及数量各不相同，不可能恒定，生产的各种需要必然会造成用水高峰期，也会出现不消耗水的时间。

对贮水容器的总体要求是防止生物膜的形成，减少腐蚀，便于用化学品对贮罐消毒；贮罐要密封，内表面要光滑，有助于热力消毒和化学消毒并能阻止生物膜的形成。贮罐对水位的变化要作补偿，通常有两种方法：一是采用呼吸器；另一个方法是采用充氮气的自控系统，在用水高峰时，经无菌过滤的氮气送气量自动加大，保证贮罐能维持正压，在用水量小时送气量自动减少，但仍对贮罐外维持一个微小的正压，这样做的好处是能防止水中氧含量的升高，防止二氧化碳进入贮罐并能防止微生物污染。对贮罐的要求：①采用316L不锈钢制作，内壁电抛光并作钝化处理；②贮水罐上安装0.2µm疏水性的通气过滤器（呼吸器），并可以加热消毒或有夹套；③能经受至少121℃高温蒸汽的消毒；④排水阀采用不锈钢隔膜阀；⑤若充以氮气，须装0.2µm的疏水性过滤器过滤。