海水淡化的原理主要包括以下幾種方法：
冷凍海水淡化法。這種方法利用海水的三相點原理，通過使用水自身作為製冷劑，使海水同時蒸發與結冰。冰晶經過分離和洗滌後，可以得到淡化水。這種方法相比蒸餾法和膜海水淡化法，具有能耗低、腐蝕和結垢小、預處理簡單、設備投資小的優點，並且可以處理高含鹽量的海水。
蒸餾法。這是一種常用的海水淡化方法，通過將海水加熱至沸點，使水蒸氣化，然後冷凝得到淡化水。
膜法。膜法利用一種高分子膜，這種膜只允許水分子通過，而阻止鹽分離子的通過。通過加壓海水，使水分子通過淡化膜，從而達到淡化海水的目的。
太陽能驅動的蒸發法。這種方法模仿大自然的循環蒸發過程，通過科學技術收集太陽能，使海水蒸發變為淡水。
熱法。包括多級閃蒸和低溫多效技術。多級閃蒸通過加熱海水並在多個閃蒸室內降壓，使海水快速蒸發成淡水。低溫多效則是利用加熱蒸汽在多個蒸發器中循環利用熱能來產生淡水。
這些方法展示了人類在利用水資源方面的創新和多樣性，同時也引發了對海洋環境污染問題的關注。