熱法海水淡化基本原理：基于鹽水分離過程中熱量輸入與輸出所引發的水的相變過程。

快速噴霧蒸發海水淡化技術原理：將海水通過壓力式噴頭呈霧狀，噴入蒸發室內，同時蒸發室內有空氣流通；懸浮在氣流中的水滴體積很小，直徑一般在100 mm以內，比表面積很大，便于與周圍空氣進行熱量傳遞，海水中的水分迅速蒸發成為水蒸氣，海水由此被濃縮；蒸發過程結束后，水蒸氣被空氣流帶出蒸發室，隨后再被冷凝為淡水并予以回收。

降膜蒸發工作原理：需要濃縮物料進入降膜蒸發器加熱管，使其在內壁形成薄膜，從而繼續向下流動。在這個過程中，由于管外是加熱的，所以，加熱管內的薄膜溫度升高，甚至沸騰，部分水分開始進行蒸發。加熱管內壁液膜之所以繼續向下運動，開始是因重力作用，后因管內蒸汽不斷生成向下流動便帶動了液膜向下流動，且運動速度不斷加快。由此，蒸汽與液體一起由加熱管下端引出，經氣液分離后得到濃縮液。

機械式蒸汽壓縮蒸發器原理：利用高能效蒸汽壓縮機壓縮蒸發產生二次蒸汽，提高二次蒸汽的壓力和溫度，被提高熱能的二次蒸汽打入加熱器對原液再進行加熱，受熱原液繼續蒸發產生二次蒸汽，從而實現持續的蒸發狀態。

水力射流（HID）工作原理：環境溫度下以非常低的壓力運行，與機械式蒸汽壓縮和降膜蒸發相類似的一種蒸發技術。