蒸餾法是一種古老的淡化海水的方法，經過不斷的改進與發展，至今仍占統治地位。蒸餾法的原理很簡單，就是把海水加熱變成水蒸氣，再把水蒸氣冷凝收集就變成了淡水，剩下的濃鹽水另做他用。現在已能利用這種技術建造大規模的海水淡化廠，但它的缺點是要消耗大量燃料。