Thermische Wasseraufbereitungsverfahren finden heute einen breiten Einsatz in Industrie und Gewerbe. Dazu gehören neben einfachem Erhitzen beispielsweise die Destillation, Sterilisation und Rektifikation (thermische Stofftrennung). Der Vorteil dieser Verfahren ist, dass die Technologien oft relativ einfach und robust gestaltet sind. Die thermische Energieversorgung lässt sich in der Regel ohne großen Aufwand durch direkte Befeuerung, Prozessdampf oder elektrische Beheizung realisieren.
Andererseits sind thermische Aufbereitungsverfahren meist energieintensiv, was im Zuge eines verantwortungsvollen Umgangs mit Energieressourcen und steigenden Kostendrucks neue technische Lösungen notwendig macht.