Nhôm sunfat đóng vai trò như một chất đông tụ và tạo bông trong xử lý nước, giúp nước dễ làm sạch hơn. Nó chủ yếu được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước thành phố để xử lý nước thải và nước uống. Nhôm sunfat cũng rất quan trọng trong việc xử lý và phục hồi hồ.
Nước thải chưa qua xử lý và nước uống có các chất keo lơ lửng tích điện âm và các hệ thống xử lý nước sử dụng các muối kim loại tích điện dương, chẳng hạn như nhôm sunfat, để làm mất ổn định các hạt keo. Là một chất đông tụ, nhôm sunfat tăng cường loại bỏ các hạt, chẳng hạn như cacbon hữu cơ hòa tan và các hạt nhỏ lơ lửng khác ở cấp độ vi sinh vật. Sau khi đông tụ, nhôm sunfat đóng vai trò là chất keo tụ và cho phép các hạt này kết dính với nhau và tạo thành các hạt lớn hơn, cho phép lọc nước dễ dàng hơn thông qua quá trình lắng và lọc. Việc sử dụng nhôm làm chất đông tụ thường dẫn đến hàm lượng nhôm trong nước cao hơn, nhưng thường ở lượng an toàn.
Mặc dù nhôm sunfat giúp loại bỏ một lượng lớn các hợp chất hữu cơ trong nước uống và nước thải, nhưng nó không đủ để loại bỏ các mầm bệnh, chẳng hạn như vi khuẩn và vi rút. Tuy nhiên, nhôm sunfat là một bước chính trong quá trình lọc nước, vì nó chuẩn bị cho nước để lọc tiếp. Vì nhôm sunfat làm giảm các chất hòa tan trong nước nên cần ít clo hơn để khử trùng nước. Hầu hết nhôm sunfat cũng bị loại bỏ cùng với các hạt dính nhỏ, hoặc bông cặn, được hình thành trong quá trình đông tụ và tạo bông.