提純方法可分化學法和物理法。化學提純是把材料制成某種中間化合物以便系統地除去某些雜質，最后再把材料（元素）從某種容易分解的化合物中分離出來。物理提純常用的是區域熔煉技術，即將半導體材料鑄成錠條，從錠條的一端開始形成一定長度的熔化區域。
利用雜質在凝固過程中的分凝現象，當此熔區從一端至另一端重復移動多次后，雜質富集于錠條的兩端。去掉兩端的材料，剩下的即為具有較高純度的材料（見區熔法晶體生長）。此外還有真空蒸發、真空蒸餾等物理方法。
鍺、硅是能夠得到的純度最高的半導體材料，其主要雜質原子所占比例可以小于百億分之一。