מפעל ההתפלה באילת, שהמציא המהנדס אליעזר זרחין, נוסד כבר ב-1964 (צילום: ויקיפדיה)

בכל אלה לא היה די כדי להבטיח אספקת מים תקינה לתושבי ישראל. לפיכך, מאז שנות ה-80 נעשו ניסיונות להתפיל מי ים, תחילה באילת ובים המלח. התפלה אפשרית גם ממים מליחים שמקורם בבארות, פעולה שמקטינה את הוצאות הייצור (רמת המליחות של מים מליחים נמוכה מזו של הים). בישראל פועלים עשרות מתקנים קטנים להתפלת מים מליחים, אך מרבית המים המותפלים מגיעים מהמתקנים הגדולים שלאורך החוף, המתפילים מי ים. מתקנים אלה נמצאים באשקלון, אשדוד, פלמחים וחדרה. מתקן שורק ב', הגדול מסוגו בעולם, שעתיד להפיק כ-200 מיליון מ"ק בשנה, מיועד לקום בשורק ומתקן נוסף יקום כנראה בגליל המערבי. כל מתקני ההתפלה פועלים בשיטת האוסמוזה ההפוכה. עם התחלת השימוש בגז טבעי יפחתו הוצאות התפעול של המתקנים ויצטמצם הזיהום הנלווה.

בתהליך ההתפלה מוסיפים למים מינרלים חיוניים לבריאות הציבור. המים המושבים לים בסוף התהליך, בריכוז מלח גבוה מאוד, נמצאים בפיקוח המשרד להגנת הסביבה, ונראה שלפחות כרגע אינם משפיעים לרעה על הסביבה הימית.

כיום מתפילים בישראל כ-600 מיליון מטר מעוקב בשנה (מלמ"ש). עד שנת 2030 יותפלו כנראה 1,000 מלמ"ש, שיספקו את כל המחסור בצריכת מים בישראל. "המוביל הארצי החדש" מחבר את כל מתקני ההתפלה למערכת המים הארצית.