Koagulacja wody to proces fizykochemiczny stosowany w technologii uzdatniania wody oraz oczyszczania ścieków. Polega na neutralizowaniu ładunków elektrycznych mikroskopijnych, rozproszonych w wodzie zanieczyszczeń tzw. koloidów, co umożliwia ich wzajemne przyciąganie i łączenie w większe, łatwe do odseparowania skupiska tzw. kłaczki.

Woda z ujęć naturalnych, szczególnie powierzchniowych, bardzo często zawiera substancje organiczne i nieorganiczne o charakterze koloidalnym. Cząsteczki te posiadają jednoimienny ładunek elektryczny (najczęściej ujemny). Ponieważ ładunki jednoimienne się odpychają, koloidy pozostają w ciągłym ruchu i nie są w stanie samoczynnie opaść na dno, co powoduje mętność oraz charakterystyczne zabarwienie wody. Koagulacja skutecznie eliminuje ten problem.

Przeprowadzenie tego procesu wymaga użycia koagulantów. Są to związki chemiczne o ładunku dodatnim, które przyciągają ujemnie naładowane zanieczyszczenia. Koagulanty dozuje się na samym początku procesu oczyszczania. W trakcie ich dozowania bardzo intensywnie miesza się wodę, aby równomiernie rozprowadzić jony metalu i natychmiast zneutralizować ładunek elektryczny zanieczyszczeń. Następnie przechodzi się do wolniejszego mieszania, czyli flokulacji. Powolny ruch wody pozwala zdestabilizowanym cząsteczkom zderzać się ze sobą i łączyć w widoczne kłaczki. Ciężkie cząstki opadają na dno zbiornika, a filtry piaskowo-żwirowe zatrzymują pozostałe drobne zawiesiny.