La qualité des eaux fluviales et des rivières subit souvent de fortes variations. Afin de les exploiter en tant qu’eau potable, on les laisse s’infiltrer à travers le sol. L'eau est ainsi d'une part stockée dans le sous-sol et, d'autre part, soumise à une épuration naturelle. Elle est enfin prélevée du puits d'eau souterraine. Un tel procédé est par exemple utilisé par la Hardwasser AG dans l'agglomération bâloise. 

Si de l’acide est en excès dans l'eau brute, le calcaire pourrait davantage se dissoudre qu'habituellement. En cas de déséquilibre entre le calcaire et le gaz carbonique entraînant une acidification, l'eau aura tendance à corroder les conduites de distribution. L'adjonction d'hydroxydes et de soude permet dans ce cas de figure une désacidification.

Des processus biochimiques dans une eau souterraine pauvre en oxygène peuvent entraîner la formation de fer bivalent et de manganèse. Le contact avec l'oxygène entraîne la formation d'oxyde de fer difficilement soluble qui entraîne le jaunissement de l'eau potable.

Lors de la déferrisation et de la démanganisation, l'apport d'oxygène dans l'eau s'accompagne de la formation de particules solides. Celles-ci sont floculées, puis séparées par un filtre à sable rapide.