Die Reinigung von kontaminiertem Grundwasser erfolgt je nach Art und Konzentration der Inhaltsstoffe über unterschiedlichen Verfahren oder Verfahrenskombinationen. Hierbei wird unterschieden in physikalische, chemische oder biologische Verfahren.

Auch der Aggregatzustand des Stoffes ist maßgebend, da z.B. mehrphasige oder disperse Systeme auftreten können. Des weiteren bestimmen die natürlichen Wasserinhaltsstoffe sowie der angestrebte Reinigungsgrad das zu wählende Verfahren.

Man unterscheidet allgemein zwischen in-situ und on-site Verfahren. Für eine in-situ-Reinigung müssen der oder die Schadstoffe in leichtflüchtiger Form vorliegen. Das bedeutendste Verfahren ist hierbei das Strippen der gesättigten Bodenzone oder des Brunnen mit Luft, wobei der Übergang der Komponenten in die Gasphase bewirkt wird. Bei biologische Verfahren kann der Abbauprozess aber auch direkt im Grundwasser erfolgen, bedarf aber der geeigneten Randbedingungen.

Demgegenüber wird bei dem on-site Verfahren das Wasser entnommen und in einer Reinigungsanlage behandelt. Nach der Behandlung wird das Wasser einer Nutzung zugeführt oder in den Vorfluter geleitet.