Diyaliz, kimya alanında önemli bir ayrıştırma yöntemidir. Bu yöntem genellikle böbrek yetmezliği olan kişilerde kullanılarak vücudun fazla sıvı ve atık maddelerden arındırılması sağlanır. Diyaliz işlemi, yarı geçirgen bir zar kullanılarak gerçekleştirilir. Zar, istenmeyen maddelerin geçişine izin verirken, kanın temizlenmiş halini geri geçirmesine engel olur.

Ayrıştırma tekniği ise farklı faz oluşturan sıvı-sıvı heterojen karışımlarının ayrılmasında kullanılan bir yöntemdir. Bu teknikte, ayırma hunisine konulan karışımın yoğunluğu fazlara göre belirlenir. Yoğunluğu fazla olan sıvı alt kısımdan musluk yardımıyla alınarak ayrılır. Bu yöntem, suyla çözünmüş bazı katı maddelerin sudan ayrılması gibi işlemlerde de etkili bir şekilde kullanılabilir.

Diyaliz ayırma yöntemi, Pamukkale gibi yerlerde oluşan beyaz travertenlerin oluşumunda ve su arıtma işlemlerinde kullanılan bir yöntemdir. Özellikle suda çözünmüş olan karbonatların soğuyan suya temas etmesi sonucu çökelti oluşturularak suyun arıtılması sağlanır. Diyaliz ayrıca, koloidal karışımların ayrıştırılmasında da başarılı bir şekilde kullanılan bir tekniktir.

Yüzdürme yöntemi ise bir zenginleştirme yöntemi olarak kullanılır. Bu yöntemde, cevherlerin su sevme (hidrofilik) ve su sevmeme (hidrofobik) özellikleri kullanılarak belirli malzemeler diğerlerinden ayrılır. Su içerisinde kabarcık oluşturularak belirli malzemeler yüzeye çıkar veya batırılarak ayrıştırma sağlanır.

Dekantasyon işlemi ise basitçe karışım halinde bulunan maddelerin çökeltme yöntemiyle ayrılmasını sağlar. Örneğin, kum ve su karışımı dekantasyon yöntemi kullanılarak ayrılabilir. Çökelti dibe çöktükten sonra sıvı kısım diğer bir kapta toplanarak ayrışma gerçekleştirilir.

Tuz ve su karışımının ayrılması için buharlaştırma yöntemi tercih edilebilir. Özellikle süt tozu ve sütte bulunan suyun ayrıştırılmasında veya deniz tuzunun saflaştırılmasında bu yöntem etkili bir şekilde kullanılabilir. Tuz ve su karışımının ayrılması için kimyasal bir süreç olan tuzlu su ile dekanoik asit karıştırılması ve sonrasında ısıtılması işlemi uygulanabilir. Bu süreçte tuz çökelirken, su ve dekanoik asit ayrı fazlarda kalır ve böylece tuz ve su kolayca ayrılabilir.