實驗室超純水機大致分為預處理、反滲透、離子交換、終端超濾四個單元。自來水首先通過預處理單元，去除水中較大的顆粒、懸浮物以及部分有機物。然后進入反滲透單元，對水中的離子物質和大分子物質（如病毒、微生物等）進行截留性去除。之后再經過離子交換單元，對經過膜去除后殘余的微少離子進行純化和超純化，使水中的離子含量降低到痕量水平。最后通過UV、超濾等技術確保超純水中的微生物、有機物和熱原滿足各類實驗應用需求。