Kemiallisella käsittelyllä pyritään sitomaan vedessä olevia ravinteita pohjan sedimentteihin ja kirkastamaan vettä kiintoaineen laskeutuessa pohjalle. Kun fosfori saadaan sidottua muotoon, josta se ei pääse vapautumaan ravintokiertoo, levien kasvu hidastuu. Saostuskemikaaleja ovat alumiinikloridi, rauta- ja ja alumiinisulfaatit ja rautakipsi.Samoja kemikaaleja käytetään jäteveden puhdistamoissa.
Kemiallisella käsittelyllä voidaan myös pyrkiä suoraan lisäämään järven happipitoisuutta esimerkiksi rakeisen kalsiumperoksidin avulla.
Kemiallinen käsittely sopii parhaiten pieniin reheviin järviin, joiden ulkoinen kuormitus ei ole suuri. Käsittely on usein kertaluontoinen, ja se tarvitsee tuekseen muita pitkäkestoisempia kunnostustoimenpiteitä. Sen etu on kuitenkin nopea vaikutus veden laatuun.
Vesijärvisäätiö on testannut erilaisia kemiallisia käsittelymenetelmiä Melli-hankkeessa 2012-2014.
Vuonna 2017 rakennettiin ojanpohjasuodatin, jossa suodatinmateriaalina on sammutetun kalkin ja murskeen seos.
