Zadania systemu wody ultra-czystej (w zakresie mikrobiologii) są następujące:
1. Usunąć bakterie obecne w wodzie zasilającej.
2. Uniemożliwić bakteriom przeniknięcie do systemu i ponownego jego zakażenie.
3. Zahamować rozwój bakterii w systemie.
4. Zapewnić, że w wodzie wyprodukowanej nie ma bakterii.
Bakterie są jednokomórkowymi organizmami, których liczba rośnie w sposób wykładniczy, dobrze rozwijają się w stojącej wodzie, i mogą być obecne na różnych powierzchniach i w powietrzu. Potrafią przetrwać i rozwijać się w różnorodnych środowiskach, w tym w rozpuszczonych związkach organicznych i nieorganicznych. Bakterie przetwarzające żelazo, siarkę oraz azot, są dobrymi przykładami organizmów wykorzystujących dostępne media. Bakterie łatwo rozwijają się w systemach wody ultra-czystej. Bakterie przenikną do niezabezpieczonego systemu oczyszczania wody z wody zasilającej, przez wszelkie „dziury” w systemie, lub przez punkty poboru wody oczyszczonej. Już w systemie, niektóre bakterie potrafią wydzielić lepką polimeryczną substancję, która przykleja je do powierzchni zbiorników magazynowych, wkładów dejonizacyjnych, rurociągów i w „ukrytych” miejscach takich jak zawory kulowe. Bakterie mogą być zwykle wykryte i policzone przez przefiltrowanie próbki wody przez filtr 0,45 mikrona i hodowlę filtra z bakteriami na odpowiedniej pożywce przez kilka dni. Liczba bakterii jest określana w jednostkach tworzących kolonię na mililitr (CFU/ml) . Bakterie mogą być zniszczone przez środki dezynfekujące takie jak nadtlenek wodoru, podchloryn i wodorosiarczyn. Gdy jednak bakterie zostaną zniszczone, ich polimeryczne wydzieliny oraz lipopolisacharydowe fragmenty komórek pozostają i mogą wywołać problemy, jeśli nie zostaną również usunięte. Pyrogeny , nazwa nadana fragmentom błony komórkowej bakterii, oznacza „wywołujące gorączkę”. Gdy woda zawierająca pyrogeny zostanie wstrzyknięta ssakom, wystąpi wzrost temperatury ich ciała. Dlatego woda typu farmaceutycznego musi być apyrogenna. Stwierdzono także, że pyrogeny mają niekorzystny wpływ na eksperymenty z kulturami tkankowymi. Pyrogeny są wykrywane albo przez wstrzykiwanie próbki wody specjalnie hodowanym królikom i monitorowanie ich na wzrost temperatury, albo przez test LAL (Limulus Amoebocyte Lysate) , czuły test na wykrywanie bardzo niskich poziomów endotoksyn.