Flocculatiefiltratie combineert het flocculatieproces met filtratie om vaste deeltjes uit het water te verwijderen. Eerst worden vlokmiddelen in het water gebracht om fijne deeltjes samen te voegen tot vlokken. Deze grotere vlokken kunnen dan efficiënt verwijderd worden door een filtereenheid, zoals een zandfilter of een membraanfilter. Deze techniek wordt vaak gebruikt in drinkwaterbehandeling en afvalwaterbehandeling om de concentratie van deeltjes in het water te verminderen en de filtratie-efficiëntie te verhogen. Flocculatiefiltratie wordt vooral gebruikt voor zwaar verontreinigd water waar zuivere filtratieprocessen niet volstaan.