物理法包括沉淀、過濾、吸附、萃取等，不改變污染物的化學形式。其設備簡單、運行費用低、工藝成熟，主要用于去除水中難溶解的大顆粒污染物，為污水一級處理的首選技術。
多年來，科學家利用水體自凈及土壤自凈的原理，開發出了各種利用自然微生物處理工業廢水及城市污水的技術，集中分布于活性污泥法和生物膜法兩大系列。現行污水處理技術主要可分為物理法、化學法和生物法。
物理法包括沉淀、過濾、吸附、萃取等，不改變污染物的化學形式。其設備簡單、運行費用低、工藝成熟，主要用于去除水中難溶解的大顆粒污染物，為污水一級處理的首選技術。
化學法包括絮凝沉淀和化學氧化，改變污染物的存在形式，主要用于去除溶解于水中的小顆粒，通過電性改變、交聯架橋等形式，使之成為大的顆粒沉淀分離出來。大量用于廢水的預處理及深度處理。有高難度廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務平臺咨詢具備類似污水處理經驗的企業。
生物法是利用大自然處理廢水的原始形式，利用微生物代謝來達到水資源凈化的目的。微生物代謝環境存在好氧、厭氧、兼氧三種類型，由此也衍生了好氧、厭氧的處理方法。生物法主要用于污水的二級處理或高級處理，是目前污水處理的主要形式。各種處理污水方式的主要過程如下圖所示：
現有的污水處理技術大多是這三種方法的組合，來達到污水凈化或回用的目的。
考察一項技術先進程度的標準主要有兩項：一是技術上是否能夠有效處理固有特征的污水；二是處理相同特征、相同水量污水所需的建設投資和運行成本。圍繞這兩個方面，生物處理技術集中于以下幾個方面進行研發突破：
1、新的高效生物菌種的開發；
2、耐極端環境的微生物的培養；
3、高效酶的固定，尤其復合酶的固定；
4、好氧、兼氧、厭氧容為一體的裝置用于氮、磷的去除；
5、處理裝置小型化，高效率；
6、高濃度COD、氨氮的去除；
7、使用封閉式運營、減少異味及池蠅等。
