从地下开采出来的原油都含有水，含水量有多有少。为什么原油里会有水呢？因为石油是从地下可渗透的岩石中采出来的，这些岩石中除了含有原油和天然气外，还经常含有大量的水。可以说，石油和油层水是一对孪生兄弟。由于水的流动性比石油好，当原油和天然气通过油井采出地下时，势必将部分水携带上来。同时，随着原油和天然气的采出，地层压力逐渐降低。
为了保持油层压力、实现油田长期高产稳产，生产实践中广泛采用向地层注水补充能量的开发方式，以提高油田的采收率。因此，在油田开发初期，原油中含水量相对较低，随着二次采油的实施，大量的水被注入地下，开采出的原油含水量会不断上升。另外，对部分原油黏度较高的油井有时采用井下掺热水或掺活性水的开采方法，或者为了降低原油的黏度，便于原油的输送，有时又采用地面掺水的集油方法。
原油含水不仅增加了储存、输送、炼制过程中设备的负荷，而且增加了升温时的燃料消耗，甚至因为水中含盐等而引起设备和管道的结垢或腐蚀。因此，必须将水从原油中分离出来，才能将原油加工成人们所需要的粗原油。
原油中所含的水分，有的在常温下用简单的沉降法短时间就能从油中分离出来，这类水称为游离水，有的则很难用沉降法从油中分离，这类水称为乳化水，乳化水与原油的混合物称油水乳状液，也称原油乳状液。原油和水形成的乳状液主要有两种类型，“油包水”型或“水包油”型，无论何种类型的乳状液都有一定稳定性，要打破这种稳定性才能使油水分离，达到脱水目的，通常的方法是：加化学破乳剂迅速占据油水界面，降低油水界面薄膜的表面张力，从而破坏乳状液稳定性，使油水分离，这一过程业内称为破乳。所添加的化学破乳剂能迅速占据油水界面，降低油水界面薄膜的表面张力，从而破坏乳状液稳定性，使油水分离。
一般对于含水率大于30％的原油，在脱水前先进行预沉降处理，分离出游离水后再进入脱水装置。热化学沉降脱水根据处理的过程是否密闭，又分为原油开式罐沉降脱水和原油压力罐沉降脱水。无论采取哪种方式脱水，外输原油之前，一般含水率要求不超过0．5％。
选用什么方法进行脱水应根据油水性质、含水率、天然乳化剂类型、乳状液分散度和稳定性等进行实验后选择。在油田生产实践中，经常是综合应用多种方法进行原油脱水。而原油脱水设备则是脱水技术的体现，它在原油脱水过程中占有重要地位。脱水设备的结构直接关系到脱水的效果、效率和原油的质量，以及生产运行成本，进而影响原油脱水生产的总经济效益。因此，人们结合油气集输与处理工艺流程研制了先进的大型脱水耐压容器，逐渐走向“无罐化”，不再使用储罐式沉降分离设备，而普遍采用耐压沉降分离设备。