Die Wasserversorgung Zürich sorgt mit 300 Mitarbeitenden dafür, dass etwa eine Million Menschen der Stadt Zürich sowie in den 67 Vertragsgemeinden rund um die Uhr mit ausreichend Trinkwasser versorgt werden. In der Stadt Zürich stammen 70 Prozent des Trinkwassers aus dem See sowie je 15 Prozent aus Grund- und Quellwasservorkommen.
Der Zürichsee hat eine Oberfläche von rund 88 Quadratkilometern bei einer Länge von 42 Kilometern und einer maximalen Breite von knapp 4 Kilometern. Die grösste Tiefe (bei Thalwil) misst 136 Meter. Das Wasservolumen beträgt 3,9 Kubikkilometer bei einer durchschnittlichen Aufenthaltszeit von etwa 440 Tagen. Das heisst, bei einem mittleren Limmatabfluss von 89 Kubikmetern pro Sekunde erneuern sich die oberen 10 Metern in weniger als drei Monaten. Die tiefer liegenden Schichten weisen dagegen, je nach Umschichtung der Wassermassen im Winter, eine eigentliche Erneuerungszeit von rund sechs Jahren auf. Die Qualität des Zürichseewassers hat sich in den letzten Jahrzehnten dank des Baus von Kläranlagen stark verbessert. Trotzdem bleiben weiterführende Gewässerschutzmassnahmen auch in der Zukunft ein Thema.
Das Wasser im Walensee, im Obersee und im Zürichsee ist einwandfrei. Seit Mitte der Neunzigerjahre sind die Nährstoffverhältnisse – insbesondere dank des Baus der Kläranlagen – in allen drei Seen stabil. Dies zeigen die Auswertungen der Messungen, die die Wasserversorgung Zürich durchführt. Im Sommer, wenn das Seewasser thermisch geschichtet ist, befinden sich 70 bis 90 Prozent der Biomasse (Algen) in 10 bis 12 Metern Tiefe.
Im Winter wird dieses trübe Wasser bis in eine Entnahmetiefe von 32 Meter verfrachtet, was zu einer stärkeren Belastung der Sandfilter in den Seewasserwerken führt. Wegen der Klimaerwärmung bleibt die Vollzirkulation im Winter (Ende Februar) immer häufiger aus. Dies führte in den letzten Jahren zu einschneidenden Veränderungen in Bezug auf die nun ausbleibenden Frühjahrsalgenblüten, weil die dafür notwendigen Nährstoffe (zum Beispiel Phosphat) im Tiefenwasser verbleiben und sich dort anreichern.
In den Sechzigerjahren des letzten Jahrhunderts schleppten Wasservögel die Wandermuscheln aus Osteuropa in den Zürichsee ein. Ihre mobilen Larven dringen mit dem Rohwasser in die Seeleitung ein, in der sie sich niederlassen und zu grossen Muscheln heranwachsen. Die monatliche Stosschlorung in der wärmeren Jahreszeit tötet die Larven ab, bevor sie ihre schützende Schale gebildet haben.