。热法海水淡化主要有两种方法：多级闪蒸法和低温多效法。
多级闪蒸是将预处理后的海水加热，并将其引入闪蒸室，在高温下，闪蒸室的饱和蒸汽压低于海水的饱和蒸汽压。减压后，部分海水以闪电般的速度蒸发，预冷变成淡水。另一部分海水进入更低压的闪蒸室，重复该过程，多个闪蒸室串联以持续产生淡水。
低温多效是将加热蒸汽引入第1效蒸发器管，与管外海水进行热交换，并将其冷凝。管外海水产生的二次蒸汽进入第2效蒸发器管，加热下一个蒸发器中的海水，并重复该循环，直到连续产生淡水。
也叫蒸馏法海水淡化，通过加热海水使其沸腾汽化，再把蒸汽冷凝成淡水的方法。
