כימיקלים לטיפול במים מיושמים בעיקר בארבעה מגזרים עיקריים: טיפול במים תעשייתיים, טיפול עירוני ומי שתייה, טיפול בשפכים ושפכים, והתפלת מי ים.
**טיפול במים תעשייתיים:** משמש להזרמת מי קירור (מעכבי אבנית, מעכבי קורוזיה, ביוצידים), מי דוד (מרככים, שולי חמצן), ומי תהליך (בתעשיות כגון נפט, כימיקלים, ייצור חשמל ומטלורגיה) למניעת אבנית, קורוזיה וגידול חיידקים.
**טיפול במי שתייה מוניציפליים:** משתמש בחומרי פקקים (למשל, PAC, PAM), חומרי חיטוי (למשל, נתרן היפוכלוריט, כלור דו-חמצני), מווסתי pH וסופחים (למשל, פחם פעיל) כדי להסיר מוצקים מרחפים, פתוגנים, ריחות ומתכות כבדות, ובכך מבטיחים את תקן המים לשתייה.
**טיפול בשפכים ושפכים:** מכסה שפכים עירוניים ותעשייתיים כאחד; משתמש בחומרי פקקים/חומרי קרישה (למשל, פוליאקרילאמיד), חומרי הסרת מים, ממיסים (לשפכים שמנים), חומרי דה-צבע, חומרי חיזור (לטיפול בשאריות ציאניד וכרום), וחומרי חיטוי כדי להשיג הפרדת נוזלים מוצקים, הפחתת רמות COD/BOD עם רמות סטנדרטיות, והבטחת פריקה.
**התפלת מי ים:** כרוכה בהוספה של מעכבי אבנית (למשל, פוליפוספטים, פוספונטים אורגניים), חומרי פקקים וחומרי ניקוי לתהליכים מבוססי ממברנה-(אוסמוזה הפוכה) וזיקוק כדי למנוע אבנית והתכלות של הממברנות, ובכך לשפר את היעילות התפעולית.
יתר על כן, יישומים מיוחדים - כגון מי הזרקה מחדש של שדות נפט (בשימוש בחומרי טיהור וביוצידים ייעודיים), שימוש חוזר במים מוחזרים, טיפול בבוצה (השימוש בחומרי מיזוג והסרת מים) ומערכות מגדלי קירור - מסתמכים גם הם במידה רבה על כימיקלים מורכבים לטיפול במים.
