O arsênico contamina a água em duas formas principais: arsenato e arsenito. O arsenato pode ser removido relativamente fácil através de combinação de filtração e tratamento com cloro. Plantas como lente-d'água (duckweed) e jacinto-d'água também podem remover arsenato localmente. Já o arsenito é mais problemático, o que levou cientistas a estudar a biorremediação — uso de organismos biológicos para decompor contaminantes em elementos benignos. No caso do arsênico, os organismos em estudo são bactérias e algas.
Uma estratégia promissora usa bactérias para converter arsenito em arsenato, que pode então ser removido por métodos existentes. A bactéria NT-26 "come" arsenito e o excreta como arsenato. Uma enzima é responsável por essa conversão. Cientistas buscam agora localizar a mesma enzima em outras bactérias para empregar múltiplos organismos em esforços globais de biorremediação de arsênico.
O arsênico é um metal, e sabe-se que algas consomem metais. Estudos no Sul da Ásia testaram o uso de algas em arrozais para reduzir a absorção de arsênico pelo arroz. Resultados mostraram até 71% de redução na absorção de arsênico em água inoculada com algas. Algas azul-verdes, verdes e diatomáceas foram eficazes na absorção de arsênico da água; alguns estudos testam a eficácia de algas na remediação de solos intensivamente irrigados com água contaminada.
Ferro e manganês são contaminantes comuns de água, e sua biorremediação usa bactérias que oxidam ambos. Estudos de remediação de águas subterrâneas em Tessalônica, Grécia, revelaram que esses mesmos organismos reduziram os níveis de arsênico na água bio-oxidada. Acredita-se que uma enzima que oxida ferro (catalase) possa converter arsênico em peróxido de hidrogênio.