La destilación del agua puede purificar el agua de compuestos orgánicos no cargados, así como bacterias y virus. La desionización del agua eliminará los minerales, pero no los compuestos orgánicos con carga neutral o los microbios que serían patógenos potenciales.
El agua destilada se ha utilizado desde la antigüedad, mientras que la desionización del agua comenzó a usarse en los últimos cien años.
El agua destilada se produce mediante un cambio de fase, mientras que el agua desionizada se produce sin un cambio de fase.
La desionización del agua implica la mezcla, mientras que el agua destilada simplemente implica la evaporación y la recondensación del agua.