مواد شیمیایی یکی از اقلام جانبی دستگاه‌های تصفیه آب محسوب می‌شوند که بسته به نوع طراحی دستگاه، آب خام ورودی و مشخصات آب تصفیه مورد نیاز از آنها استفاده می‌گردد. لازم به توضیح است که منظور از اقلام جانبی این نیست که می‌توان بطور کلی ‌آنها را حذف کرد، بلکه با توجه به نوع این مواد و دستگاه‌ها انتخاب می‌شود و در نتیجه از بین آنها یکی را انتخاب نموده و الزام به استفاده تمام موارد نیست.

مهمترین این مواد شیمیایی عبارتند از:

• سیلیس: این ماده بعنوان پیش تصفیه در فیلترهای شنی استفاده می‌گردد و وظیفه آن حذف ذرات درشت‌تر و کاهش کدورت آب می‌باشد. پس از مدتی از ذرات معلق، اشباع شده که با عملیات شستشوی معکوس (BackWash) قابل احیاء هستند ولی در دراز مدت نیاز به تعویض دارند. امروزه می‌توان بجای آن از فیلترهای فوق تصفیه استفاده نمود. معمولا سیلیس‌ها به عنوان مواد شیمیایی در ۳ نمونه دانه‌بندی مختلف بصورت ۳ لایه و بر روی هم مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• کربن فعال: این ماده هم بعنوان یک ماده شیمیایی پیش تصفیه، در فیلترهای کربنی استفاده می‌شود و وظیفه آن در تصفیه آب حذف کلر مازاد آب، مواد آلی، مواد رنگی و بودار آب می‌باشد. لازم به ذکر است که در مواردی که کلر در آب زیاد می‌باشد بجای این ماده از محلول سدیم متا بی سولفیت (SMBS) استفاده می گردد.
• مواد ضد‌رسوب (آنتی اسکالانت): یکی از مهمترین مواد شیمیایی که در دستگاه‌های تصفیه آب استفاده می گردد محلولهای ضد رسوب (آنتی اسکالانت) می‌باشند که وظیفه آن ممانعت از رسوب‌گذاری بر روی ممبران‌ها است و در واقع باعث کند شدن تشکیل رسوب نمک های محلول در آب می‌شود. این ماده شیمیایی درنهایت سبب افزایش طول عمر در فیلترهای ممبران  می‌گردد و انواع مختلفی دارد و بسته به املاح موجود در آب انتخاب می‌گردد.
• اسیدها: معمولا استفاده از اسیدها به عنوان ماده شیمیایی در دستگاه تصفیه آب به دو منظور صورت می‌گیرد یا جهت جلوگیری از تشکیل رسوب بر روی ممبران استفاده می‌گردد و یا در عملیات شست و شوی ممبران‌ها و برای رفع رسوبات ته نشین شده استفاده می‌گردد.
• قلیاها: این مواد شیمیایی نیز جهت شست وشوی رسوبات و گرفتگی‌های آلی به کار می‌روند بدین جهت روش‌های مختلفی جهت ضد عفونی کردن آب وجود دارد که هر کدام دارای مزایا و معایبی است و مهمترین این روشها که متداول است شامل کلرزنی، ازن زنی و استفاده از اشعه ماوراء بنفش (UV) می‌باشد. هر چند در جدیدترین تکنولوژی میکروب زدایی می‌توان استفاده از فیلترهای فوق تصفیه (UF) را نام برد که در خیلی موارد با توجه به خصوصیات آب خام جایگزین ۳ روش قدیمی فوق شده است
• متا بی سولفیت سدیم (SMBS): ماده‌ای شیمیایی است که به دو منظور در دستگاه RO استفاده می‌شود. در جهت حذف کلر مازاد موجود در آب خام و یا بعنوان ماده نگهدارنده در زمان‌های خاموشی طولانی دستگاه که باید داخل وسل‌ها پر گردد تا از تخریب ممبران‌ها جلوگیری نماید.
• محلول CIP: ممبران‌های دستگاه RO پس از مدتی استفاده، دچار گرفتگی شده و تولید دستگاه کاهش پیدا می‌کند، به منظور شست و شو و احیای ممبران‌ها از این ماده شیمیایی استفاده می‌شود.