海水是海洋中的水溶液，含有80多种元素，主要成分占矿物质总量的99.9%，承担淡水循环与气候调节功能。全球海洋年蒸发淡水量达450万立方公里，每立方公里海水含3570万吨矿物质。其成分包含溶解盐与海洋腐殖质等有机物，2024年全国海水淡化工程总规模达285.6万吨/日。

20世纪60年代起发展蒸馏法、反渗透法等海水淡化技术，2022年自然资源部发布《海水微生物絮凝剂》行业标准，中国科协将海水提铀技术列为前沿科学问题。青岛通过百发、董家口项目实现30万立方米/日的淡化能力，采用国产反渗透膜工艺使成本降低，2024年天津南港工业区建成15万吨/日完全国产化反渗透工程。截至2024年，全国海水淡化供水量超4亿吨，淡化水应用于沿海高耗水行业。