Nước sạch là nhu cầu thiết yếu của con người. Khi dân số loài người tăng lên thì nhu cầu về nước cũng tăng theo. Vì nước là nguồn tài nguyên hữu hạn nên nước đã qua sử dụng phải được xử lý để liên tục phục vụ cho mục đích sử dụng cuối cùng. Đây là lúc tầm quan trọng của hệ thống xử lý nước xuất hiện.
Xử lý nước giúp loại bỏ các chất gây ô nhiễm và các chất độc hại khỏi nước, làm cho nước sạch, an toàn để uống và sử dụng cho các mục đích khác. Thật không may, gần 2 tỷ người trên thế giới sử dụng nước uống chưa qua xử lý hoặc lấy nước từ các nguồn không an toàn hoặc bị ô nhiễm. Việc có sẵn các hệ thống để cải thiện chất lượng nước sẽ giúp can thiệp vào những tình huống này và ngăn ngừa các sự cố không an toàn do nước gây ra, chẳng hạn như các bệnh và tử vong do nước gây ra.
Mặt khác, xử lý nước cũng hữu ích trong việc đảm bảo nước được đưa trở lại chu trình tự nhiên. Một trong những mục đích cuối cùng của quá trình này là đưa nước trở lại các nguồn môi trường như sông, hồ và đại dương một cách an toàn. Tất nhiên, các cơ sở xử lý nước phải đảm bảo rằng nước không có các chất độc hại trước khi thực hiện để tránh ô nhiễm và các vấn đề tai hại khác về môi trường như ô nhiễm nguồn nước.
Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) đưa ra các hướng dẫn cho các tổ chức trong việc bảo vệ môi trường và sức khỏe con người. Một trong những hành vi vi phạm mà báo cáo của EPA giúp kiểm tra việc tuân thủ an toàn môi trường của tổ chức là việc thải bất hợp pháp các chất ô nhiễm có thể xâm nhập vào các vùng nước. Một ví dụ về điều này là việc đổ trực tiếp nước thải bị ô nhiễm và chưa qua xử lý vào hệ thống thoát nước, vi phạm Đạo luật Nước sạch.