污水中含有大量污染物，如懸浮物固微生動植物油植物油等。如果直接排入水體會對水體造成污染，因此必須對污水處理。生物處理法是向污水中投加微生物，以分解有機污染物的一種方法。常用的有活性污泥法和生物膜法兩種。
活性污泥法：將生活污水中的有機污染物，在池內經過好氧微生物的降解作用，轉化為污泥(即氣浮渣)的方法叫活性污泥法。生物膜法在曝氣池中安裝填料，作為微生物附著生長載體形成生物膜，從而去除廢水中有機物的處理方法，稱為生物膜技術。
物理化學沉淀法是采用重力分離原理，除去廢水中可沉和不可沉的物質的一種處理方法，其特點是適用范圍廣，效率高。化學氧化還原處理是利用物質氧化-還原反應的相互轉化的特性，進行水處理的方法。利用強氧化劑的強氧化性和強還原劑的強還原性，來分別除去水溶液中的溶解性有機物和無機物，這種方法的優點是反應速度快，效率高，缺點是對設備腐蝕性強。
混凝沉淀是向廢水中投加絮凝劑，以加速膠體物質的凝聚，并吸附廢水中的雜質微粒，或將其從廢水中分離出來的一種水處理工藝過程。利用濾料的截留作用，截留水中的雜質顆粒，或將其從溶液中析出的過程稱為過濾。吸附是一種常見的物理凈化方法之一，常用于水的深度凈化和廢水脫鹽的處理工藝中。
微生物在水中繁殖過程中，產生許多有毒有害物質而影響水質時，需采用一些措施進行處理。物化生化組合處理是將物化處理和生物化學，相結合起來的綜合處理方法。在城市環境建設中，要充分考慮自然生態系統的結構和功能特點，及其變化規律的基礎上，采取各種措施恢復生態系統結構功能和提高環境質量。還有一些特殊的水處理方法，如反滲超過濾等。
