随着城市化和工业化的迅猛发展，饮用水中不断出现新的病原微生物因子，加氯消毒也不能有效杀灭水中的病原菌、病毒和抗氯型的病原寄生虫如贾第虫胞囊和隐孢子虫卵囊等。抗氯型病原微生物如隐孢子虫的出现也使人们对传统的加氯消毒工艺产生了质疑。
为了改善和提高饮用水水质，有效地去除饮用水中微量有机物以及铁、锰、重金属离子等有害物质，防止THMs等致畸、致癌物质的产生，世界上众多的国家都开展了这方面的研究，并采取了相应的措施。从现有的资料来看，饮用水深度净化主要采取预氧化、净水活性炭吸附和臭氧氧化等措施。
活性炭在净化给水方面不仅对色、嗅去除效果良好，而且对合成洗涤剂ABS、三卤甲烷（THMs）、卤代烃、游离氯也有较高的吸附能力，也能有效地去除几乎无法分解的氨基甲酸酯类杀虫剂等。活性炭能有效地去除水中的游离氯和某些重金属（如Hg，Sb，Sn，Cr）且不易产生二次污染，常用于家庭用水及饮用水的净化处理工艺中。活性炭在废水处理方面的主要优点是处理程度高、出水水质稳定。与其他方法配合使用可获得质量很高的出水水质，甚至达到饮用水标准。在净水技术中，一般分为预处理和深度处理技术。