समुद्री जल विलवणीकरण सैकड़ों वर्षों से मनुष्यों द्वारा किया जाने वाला एक सपना रहा है, और प्राचीन काल में समुद्री जल से नमक निकालने की कहानियाँ और किंवदंतियाँ रही हैं। समुद्री जल विलवणीकरण तकनीक का बड़े पैमाने पर उपयोग शुष्क मध्य पूर्व क्षेत्र में शुरू हुआ, लेकिन यह उस क्षेत्र तक सीमित नहीं है। दुनिया की 70% से अधिक आबादी समुद्र के 120 किलोमीटर के भीतर रहती है, इसलिए पिछले 20 वर्षों में समुद्री जल विलवणीकरण तकनीक का उपयोग मध्य पूर्व के बाहर कई देशों और क्षेत्रों में तेजी से किया गया है।

लेकिन 16वीं शताब्दी तक लोगों ने समुद्री जल से ताजा पानी निकालने के प्रयास शुरू नहीं किए थे। उस समय, यूरोपीय खोजकर्ता अपनी लंबी यात्राओं के दौरान ताजे पानी का उत्पादन करने के लिए समुद्री जल को उबालने के लिए जहाज पर चिमनी का इस्तेमाल करते थे। जल वाष्प बनाने के लिए समुद्री जल को गर्म करना, शुद्ध पानी प्राप्त करने के लिए ठंडा करना और संघनित करना एक दैनिक अनुभव है और समुद्री जल विलवणीकरण तकनीक की शुरुआत है।

आधुनिक समुद्री जल विलवणीकरण केवल द्वितीय विश्व युद्ध के बाद ही विकसित हुआ। युद्ध के बाद, मध्य पूर्व में अंतर्राष्ट्रीय पूंजी द्वारा तेल के जोरदार विकास के कारण, इस क्षेत्र की अर्थव्यवस्था तेजी से विकसित हुई और इसकी आबादी तेजी से बढ़ी। इस मूल रूप से शुष्क क्षेत्र में मीठे पानी के संसाधनों की मांग दिन-प्रतिदिन बढ़ती रही। मध्य पूर्व की अनूठी भौगोलिक स्थिति और जलवायु परिस्थितियों ने, इसके प्रचुर ऊर्जा संसाधनों के साथ मिलकर, समुद्री जल विलवणीकरण को इस क्षेत्र में मीठे पानी के संसाधनों की कमी की समस्या को हल करने के लिए एक व्यावहारिक विकल्प बना दिया है, और बड़े पैमाने पर समुद्री जल विलवणीकरण उपकरणों की आवश्यकताओं को आगे बढ़ाया है।

1950 के दशक से, जल संसाधन संकट के बढ़ने के साथ ही समुद्री जल विलवणीकरण तकनीक ने अपने विकास को गति दी है। विकसित की गई 20 से अधिक विलवणीकरण तकनीकों में से, आसवन, इलेक्ट्रोडायलिसिस और रिवर्स ऑस्मोसिस सभी औद्योगिक पैमाने पर उत्पादन के स्तर तक पहुँच चुके हैं और दुनिया भर में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

1960 के दशक के प्रारंभ में, बहु-चरणीय फ्लैश वाष्पीकरण समुद्री जल विलवणीकरण प्रौद्योगिकी उभरी, और आधुनिक समुद्री जल विलवणीकरण उद्योग ने तेजी से विकास के युग में प्रवेश किया।

20 से अधिक वैश्विक समुद्री जल विलवणीकरण प्रौद्योगिकियां हैं, जिनमें रिवर्स ऑस्मोसिस, कम बहु दक्षता, बहु-चरण फ्लैश वाष्पीकरण, इलेक्ट्रोडायलिसिस, दबावयुक्त भाप आसवन, ओस बिंदु वाष्पीकरण, जलविद्युत सह-उत्पादन, गर्म फिल्म सह-उत्पादन, और परमाणु ऊर्जा, सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा, ज्वारीय ऊर्जा समुद्री जल विलवणीकरण प्रौद्योगिकियों का उपयोग, साथ ही साथ कई पूर्व-उपचार और बाद के उपचार प्रक्रियाएं जैसे कि माइक्रोफिल्ट्रेशन, अल्ट्राफिल्ट्रेशन और नैनोफिल्ट्रेशन शामिल हैं।

व्यापक वर्गीकरण के दृष्टिकोण से, इसे मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: आसवन (थर्मल विधि) और झिल्ली विधि। उनमें से, कम बहु प्रभाव आसवन, बहु-चरण फ्लैश वाष्पीकरण, और रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली विधि दुनिया भर में मुख्यधारा की तकनीकें हैं। आम तौर पर, कम बहु दक्षता में ऊर्जा संरक्षण, समुद्री जल पूर्व उपचार के लिए कम आवश्यकताएं और अलवणीकृत पानी की उच्च गुणवत्ता के फायदे हैं; रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली विधि में कम निवेश और कम ऊर्जा खपत के फायदे हैं, लेकिन इसमें समुद्री जल पूर्व उपचार के लिए उच्च आवश्यकताओं की आवश्यकता होती है; मल्टी-स्टेज फ्लैश वाष्पीकरण विधि में परिपक्व तकनीक, विश्वसनीय संचालन और बड़े डिवाइस आउटपुट जैसे फायदे हैं, लेकिन इसमें उच्च ऊर्जा खपत है। यह आम तौर पर माना जाता है कि कम दक्षता आसवन और रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली विधियां भविष्य की दिशाएं हैं।