首先必须把水源从江河湖泊（如冯家山水库、王家崖水库）中抽取到水厂；然后经过沉淀、沙滤、消毒、入库（清水库），再由送水泵高压输入自来水管道；最终分流到用户龙头。
整个过程要经过多次水质化验，有的地方还要经过二次加压、二次消毒才能进入用户家庭。
2011年10月18日于西安。参观了黑河金盆水库、曲江水厂。同17日相同学习了自来水的处理过程，曲江水厂的水源主要来自于黑河金盆水库，供整个西安市生活，市政及工业用水。
城市自来水的国家标准（GB5749-85）检测项目单位国家标准：色度不超过15度、浑浊度NTU不超过3度、嗅味不得有异嗅异味、肉眼可见物不得含有、PH6.5-8.5、总硬度（以CaCO3计）450mg/L、铁0.3mg/L、锰0.1mg/L、铜1.0mg/L、锌1.0mg/L、挥发酚（以苯酚计）0.002mg/L、阴离子合成洗涤剂0.3mg/L、硫酸盐250mg/L、氯化物
250mg/L、溶解性总固体1000mg/L、氟化物1.0mg/L、氰化物0.05mg/L、砷50ug/L、硒10ug/L、汞1ug/L、镉10ug/L、铬（六价铬）0.05mg/L、铅50ug/L、银50ug/L、硝酸盐氮20mg/L、氯仿60ug/L、四氯化碳3ug/L、苯并（a）芘0.01ug/L、DDT1ug/L、六六六5ug/L、细菌总数100个/L、总大肠菌群3个/L、总α放射性0.1Bq/L　　总β放射性1.0Bq/L，余氯≥0.30mg/L。
依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类：
Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区；
Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产场、仔稚幼鱼的索饵场等（如冯家山水库）；
Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通到、水产养殖区等渔业水域及游泳区；
Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；
Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。