傳統凈水器是漸緊式凈水器，它的內部管路設計濾芯前松后緊，由PP熔噴濾芯、顆粒碳、壓縮碳、RO反滲透膜或超濾膜、后置活性炭，一般是此5級依次首尾相連組成。截留物沉積于濾芯內部，需要定期人工拆洗，以確保機器正常運作。另一類是更為先進的自潔式凈水器，機內設計兩條通道，增加了一條洗滌水通路，作為平常普通生活用水的洗滌水經過通路時對機內濾芯特別是膜濾芯的原水側起到沖刷以達到自行清潔的作用，并利用開閉洗滌水龍頭的瞬間即頭尾兩段本來就流掉的水將截留的污物及時并快速的排出，此結構設計得合理，省去人工拆洗的麻煩，免除機構本身的再次污染，同時，又降低了能耗費用。自潔式凈水器采用分質流通新原理，雜質隨時清理出去，內芯干凈，避免二次污染，詳見下文工作原理。

第一級：微濾膜：微濾膜去除自來水中各種可見物/灰塵及雜質。這些顆粒物質來自于管道老化，生銹，屋頂水箱二次污染等等。

第二級：壓縮炭：壓縮碳去除氯和有機雜質，例如有害的殺蟲劑。還能吸收水中有機化合物產生的異味、顏色和氣味，這些物質來源于自來水消毒副產品。

第三級：超濾膜：超濾膜能夠去除水中的細菌、病毒及孢子等物質。

第四級：濾芯壽命指示器：該裝置內部為齒輪結構設計，隨著水流的通過，齒輪旋轉使得內部的一個軸向上運動，直到把出水口堵住，水流不能通過，也就是通過設計好的行程來計算總的過凈水器水量，從而保證出水是安全的。

大部分凈水器是采用阻篩過濾原理漸進式結構方式，由多級濾芯首尾串接而成，濾芯精密度由低到高依次排列，以實現多級濾芯分攤截留污物，從而減少濾芯堵塞和人工排污、拆洗的次數以及延長更換濾芯的周期。還有一種新的設計思路是應用分質流通原理自潔式結構方式，它的設計思想不再是提供盡可能多的空間用于藏污納污，而是采取分質原理，分離出一小部分潔凈水，同時又盡可能讓原水照常流通流動起來使污質隨水流及時被帶走，達到流水不腐。這樣既得到了凈化水，又不會或不容易在機內沉淀污物，避免形成二次污染和大大減輕濾芯損耗，水質更好更安全又節能低炭。這種新原理的自潔式凈水器獲得第七屆國際發明展金獎，為一進兩出的結構，它改善了傳統凈水器因一進一出的結構弊端導致原水雜質濃度在機內越積越高最后成為污水，也因此自潔式凈水器沒有污水和排污凈水器的概念取而代之的是洗滌水。隨著生活水平的提高，凈水器的普及將越來越廣，新技術的產品正在更好地滿足人們的需求。