Le dessalement de l'eau de mer est un enjeu important pour l'avenir des régions arides. Moyennant un coût de production pouvant descendre à environ 0,5 $ par m³ pour les projets récents (par osmose inverse et toutes charges comprises: coût d'exploitation, amortissement de l'installation, bénéfice de l'opérateur...), il est possible de résoudre les problèmes de manque d'eau potable dans de nombreux pays. Dans le cas d'une utilisation pour la consommation humaine, le dessalement d'eau de mer est une technique aujourd'hui fiable et moins onéreuse que la technique dite de recyclage des eaux usées. Il devient même rentable dans des pays développés ne manquant généralement pas d'eau, dans certaines situations spécifiques (par exemple des îles touristiques).
De ce fait, cette activité est en très forte croissance. La capacité installée chaque année augmente en moyenne de plus de 10% par an. Les techniques dites thermiques (par évaporation) représentaient il y a encore quelques années la principale technologie employée, mais l'osmose inverse, du fait d'une fiabilité accrue et de sa faible consommation électrique (4 à 5 kWh/m³), permet des coûts très bas, ce qui lui donne aujourd'hui 50% de la part de marché.
Certaines régions, notamment les îles Canaries dépendent totalement de ces technologies pour leur eau potable.
L'usine d'Ashkelonen Israël produit 320 000 m³/jour, soit pour une estimation de 250 litres par habitant par jour consommés, cette usine peut couvrir les besoins en eau potable de plus d'un million de personnes. Ce pays poursuit un objectif d’accroissement de la quantité d’eau potable produite par dessalement de 25% par an, soit 57 millions de mètres cubes supplémentaires, afin de passer le cap des 300 millions de m³ d’eau potable dessalée d’ici à la fin 2010.
En revanche, le dessalement pour l'agriculture vivrière n'est pas encore rentable, et de loin : le prix de l'eau utilisée excède de beaucoup la valeur des productions agricoles qu'elle rendrait possible. Par exemple la production d'une tonne de blé, valant environ 100 €, nécessite environ 1 000 m² de terrain arrosés par environ 500 mm de pluie, soit 500 m3 d'eau, dont le coût n'est pas moins de 250 $ dans le meilleur des cas. Cependant certaines cultures à très haute valeur ajoutée peuvent supporter de tels coûts.
Des projets pharaoniques ont été proposés pour dessaler de l'eau, notamment avec des centrales nucléaires, pour faire de l'agriculture.
Les pays utilisant la technologie de dessalement de l’eau de mer sont surtout situés au Moyen-Orient (Émirats arabes unis : usine de Jebel Ali , la plus grande du monde avec une capacité de l'ordre de 900 000 m3/jour, usine de Fujaïrah ; Arabie saoudite : usine de Jubail). Ces États qui ont d'importantes ressources en combustibles fossiles utilisent majoritairement le procédé de vaporisation.
Les autres pays ont davantage développé l'osmose inverse. Israël : usine d’Ashkelon ; Syrie : usine d’Amman; Tunisie : usine de Djerba), en Amérique latine (Mexico, Chili : usine de Minera Escondida), en Espagne (usine de Carboneras, Baléares : usine de Baya de Palma). Les États-Unis sont placés en deuxième position derrière le Moyen-Orient pour le filtrage d’eaux saumâtres. Une usine de dessalement de l'eau de mer a été construite en 1993 dans la baie de Tampa en Floride pour pallier le manque d'eau.
L'Algérie en a construit un peu partout sur son territoire et projette de construire une des plus grandes usines de dessalement d'eau de mer au monde à Magtaa (Oran) d'une capacité de 500 000 m³/jour. Le constructeur de l'installation sera le groupe singapourien Hyflux.