Utlenianie jest jedną z najczęściej stosowanych metod oczyszczania wody. Tę metodę wykorzystuje się przede wszystkim do usuwania z wody niepożądanych smaków i zapachów a także związków powodujących jej zabarwienie. W procesie oczyszczania wody przez utlenienie wykorzystuje się utleniacze, najpopularniejsze z nich to tlenek chloru, tlenek potasu, tlenek manganianu oraz ozon. Nie zawsze jednak jest wskazane aby stosować chemiczne utlenianie.
Nie powinno się go przeprowadzać np. w takiej sytuacji, kiedy utlenianie może doprowadzić do wytworzenia się produktów bardziej szkodliwych niż substraty. Utlenianie chemiczne musi być zawsze przeprowadzane w określonych warunkach, gdyż w tym procesie istnieje ryzyko, że powstaną niebezpieczne związki chemiczne. Ważne jest też aby po zakończeniu procesu utleniania zastosować dodatkowo także sorpcję, która usunie produkty mogące powstać jako efekty uboczne całego procesu.
Chociaż utlenianie może się wydawać procesem trudnym, to jednak wcale tak nie jest i jest to obecnie jedna z popularniejszych metod oczyszczania wody.
