海水中有大量的盐，要从浩瀚的海洋中去除盐份，提取出淡水，这一过程称为海水淡化。海水淡化是人类追求了几百年的梦想。时至今日，海水淡化的方法虽然有了数百种之多，生产出的淡水也风味各异，目前一般分为热法（蒸馏法）和膜法两大类。目前国内热法的主流技术是多效蒸馏；膜法的主流技术是反渗透。

海水综合利用主要包括海水淡化、海水直接利用和海水化学元素利用三个方面。海水直接利用是指以海水为原水，直接代替淡水，用于生活和生产。

工业上用海水进行冷却，也可作为印染、制药、制碱、海产品加工的生产用水。也可用于以海水资源、沿海滩涂资源和耐盐植物为对象的特殊农业灌溉，当然海水用于冲厕也是一个不错的选择。海水化学元素提取是指从海水中提取钠、溴、镁等化学元素及溶加工技术。

海水三相点是使海水汽、液、固三相共存并达到平衡的一个特殊点。若压力或温度偏离该三相点，平衡被破坏，三相会自动趋于一相或两相。

真空冷冻法海水淡化正是利用海水的三相点原理，以水自身为制冷剂，使海水同时蒸发与结冰，冰晶再经分离、洗涤而得到淡化水的一种低成本的淡化方法。

与蒸馏法、膜海水淡化法相比，冷冻海水淡化法能耗低，腐蚀、结垢轻，预处理简单，设备投资小，并可处理高含盐量的海水，是一种较理想的海水淡化法。

海水淡化的主要用途：

海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。 从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。

海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水，有时食用盐也会作为副产品被生产出来。海水淡化在中东地区很流行，在某些岛屿和船只上也被使用。