污水中各种污染物质可分为悬浮物质、胶体物质和溶解性物质。污水处理就是利用各种方法将污水中所含有的污染物质分离出来，或转化为稳定和无害的物质从而使污水得到净化。
城市污水处理方法，按原理可分为物理处理法、生物处理法和化学处理法3类。
物理处理法：利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质的处理方法，主要有筛滤法(格栅、筛网)、沉淀法(沉砂池、沉淀池)、气浮法、过滤法(快滤池、慢滤池)和反渗透法(有机高分子半渗透膜)等。
生物处理法：利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解性、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质的处理方法。主要可分为两大类：利用好氧微生物作用的好氧氧化法和利用
厌氧微生物作用的厌氧还原法。好氧氧化法广泛用于处理城市污水，主要有活性污泥法(氧化沟、曝气池等)，生物膜法(生物转盘、生物滤池、接触氧化法等)；厌氧还原法主要有厌氧塘，污泥的厌氧消化池等。
化学处理法：利用化学反应分离污水中的污染物质的处理方法，主要有中和、电解、氧化还原和电渗析、气提、吹脱、萃取等。