非常规水源是指区别于传统意义上的地表水、地下水的水源，主要有雨水、再生水、海水、空中水、矿井水、苦咸水等，这些水源的特点是经过加工或处理后可以回收利用。各种非常规水源的开发利用具有各自的特点和优势，可以在一定程度上替代常规水资源，使有限的水资源发挥出更大的效用。
　　再生水再生水是指污水经适当处理后，达到一定的水质指标，满足某种使用要求的水。从经济角度看，再生水便宜，比如北京，目前再生水价格每立方米不超过3.5元；而非居民用水价格为每立方米8.15元，洗车、高尔夫球场等特殊行业每立方米160元。从环保角度看，污水经再生利用，有助于减少污水排放，改善生态环境。
　　海水淡化海水淡化，即利用海水脱盐生产淡水。海水经过淡化后，可以成为沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定水源。我国海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法。目前反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点逐步取代蒸馏法，成为国内应用最广泛的技术。
　　雨水雨水利用，即，建立包括屋面雨水集蓄、雨水截污与渗透、生态小区雨水利用等系统，将雨水收集起来，用作喷洒路面、灌溉绿地、蓄水冲厕等城市杂用。
　　矿井水矿井水利用就是把采煤过程中积沉在采煤工作面或采煤巷道的水抽出地面，经过一定工艺处理后，回用于对水质要求不高的园林绿化、居民卫生、建筑内部冲厕、工人洗澡用水及工业冷却水等。
　　我国早在1958年就把再生水列入国家研究课题。上世纪70年代中期进行了城市污水回用的深度处理试验。上世纪80年代初，大连、青岛、太原等缺水城市相继开展了污水处理回用于工业和民用的研究与实践。进入本世纪以来，再生水规模扩大，国家相关部委出台了全国城镇污水处理及再生利用设施建设“十一五”和“十二五”规划，积极鼓励再生水发展。
　　再生水可用于城市哪些方面？
　　工业用水再生水用于工业，目前主要应用在用水量大、水质要求低的冷却水方面。通常冷却水用量大的行业有冶金、电力、化工、造纸等行业。
　　在城市用水中，工业用水比例相当大，将再生水用于工业生产，主要有以下几项用途：
　　◆工业冷却水，包括冷却系统的补充水、直接冷却用水。
　　◆工艺用水和锅炉用水。
　　◆冲洗、洗涤、冲灰与除尘等用水。
　　◆杂用水，包括厂区灌溉、消防。
　　城市非饮用水城市非饮用水主要是道路冲刷和浇洒绿地用水、建筑施工降尘水、消防用水等。生活杂用水主要包括生活冲厕水、空调冷却水、洗车及生活小区内的道路喷洒和绿地灌溉用水。
　　景观环境用水再生水用于城市景观水体也是较为普遍的一种回用方式。城市景观水体包括：湖泊、河流、景观水池等。再生水用于景观水体时，其基本的水质指标包括粪大肠菌群、色度、总磷、总氮、氨氮、生化需氧量、浊度、溶解氧和pH值等，这些指标需满足要求。
　　再生水应用案例
　　北京市再生水是北京重要的水资源。20世纪80年代，北京市主要是通过建设小型建筑中水设施对生活污水进行处理，用于冲厕和绿化。还规定，建筑面积2万平方米以上的宾馆、饭店和建筑面积在3万平方米以上的其他公共建筑均需配套建设中水设施。
　　2001年，北京第一座高品质再生水厂──酒仙桥再生水厂投入运行，对污水处理厂二级出水采取多种工艺进行深度处理，实现了从削减污染物向污水资源化的转变。2013年全市污水处理量13.1亿立方米，再生水利用量8.0亿立方米，主要用于工业、河湖环境补水及园林绿化、道路浇洒、洗车和建筑冲厕等市政杂用，再生水利用率61%。