Apesar da água muito pura ser um ambiente extremamente difícil, com um conteúdo mínimo de nutrientes – após a remoção das impurezas químicas orgânicas e inorgânicas da água -, ainda pode ocorrer crescimento bacteriano. Os vestígios residuais de impurezas ou detritos de bactérias mortas podem funcionar como fonte de alimento e biofilmes. As bactérias em si não são o único problema: elas também produzem endotoxinas e nucleases.
Várias tecnologias de purificação removem ou degradam as bactérias e os respectivos produtos secundários. A resina de troca aniônica inativa as bactérias e, assim como a retenção de uma membrana osmose reversa, ambas podem reduzir o total viável em mais de 95. As moléculas com carga, tais como endotoxinas, são efetivamente atraídas por ânions e resinas de leito misto durante a maior parte do tempo de vida útil da resina. Os microfiltros e ultramicrofiltros, com cortes de 0,2 e 0,05 μm respectivamente, são excelentes para remover microrganismos, mas menos eficazes para remover endotoxinas.
A exposição à luz ultravioleta é também muito eficaz na destruição de microrganismos. Já a combinação da fotoxidação com 185 nm de luz UV, seguida de um ultrafiltro, remove bem as bactérias, bem como endotoxinas e enzimas, como nucleases.
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