超纯水器采用预处理、反渗透技术、超纯化处理以及后级紫外杀菌处理等方法，将水中的导电介质几乎去除，又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水处理设备。
超纯水器其原理都是自来水经过精密滤芯和活性炭滤芯进行预处理，过滤泥沙等颗粒物和吸附异味等，让自来水变得更加干净，然后再通过反渗透装置进行水质纯化脱盐，纯化水进入储水箱储存起来，其水质可以达到国家三级水标准，同时反渗透装置产水的废水(亦称"浓水")排掉。反渗透纯水通过纯化柱进行深度脱盐处理就得到一级水或者超纯水，最后如果用户有特殊要求，则在超纯水后面加上紫外杀菌或者微滤、超滤等装置，除去水中残余的细菌、微粒、热源等。
超纯水器的使用寿命与水质、日常维护有着紧密的联系。水质差、日常不注重清洗维护会加重缩短超纯水器的使用期。在超纯水器的水箱及RO膜表面极易产生菌膜，菌膜会使纯水器的运转出现问题，如造成滤膜阻塞、内压升高、系统漏水、增压泵损坏;菌膜也造成离子交换树脂无法正常工作;菌膜还会阻塞RO膜;定期清洗水箱;及时更换耗材，不管用水量大小，凡是浸泡在水中的耗材都不可避免地形成菌膜，使用中要根据情况及时更换纯水器的耗材，这样才可避免菌膜的产生并使纯水器达到状态，保持实验结果在低污染背景下的高一致性。
