废水处理的原则是将污废水中所含的各种污染物质与水分分离或加以分解，使其变质而失去污染物质的特性。因此，要想了解污废水处理方法的概况，就必须了解污染物质是以何种形态在水中存在以及它们的物理化学性质。一般，污染物质可分三种形态，即：悬浮物质、胶体物质、溶解性物质。但严格划分很困难，通常是根据污染物质粒径的大小来划分。悬浮物粒径为1~100μm，胶体粒径为1nm~1μm，溶解性物质粒径小于1nm。污废水处理时，污染物质粒径大小的差异，对处理难易有很大的影响。一般来说，最易处理的是悬浮物，而粒径较小的胶体和溶解性物质比较难处理。也就是说，悬浮物易通过沉淀、过滤与水分离，而胶体物质和溶解性物质则必须利用特殊的物质使之凝聚或通过化学反应使其增大到悬浮物的程度，再利用生物或特殊的膜，经吸附、过滤与水分离。废水处理的基本方法，就是采用各种技术手段，将污废水中所含的污染物质分离去除、回收利用，或将其转化为无害物质，使水得到净化。
现代废水处理技术，按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三类。
1）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。方法有：筛滤法、沉淀法、上浮法、气浮法、过滤法和反渗透法等。
2）化学处理法：利用化学反应的作用，分离回收污废水中处于各种形态的污染物质（包括悬浮的、溶解的、胶体的等）。主要方法有中和、混凝、电解、氧化还原、汽提、萃取、吸附、离子交换和电渗析等。上述两种方法合并成为物理化学处理法。
3）生物化学处理法：利用微生物代谢作用，使废水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质。主要方法可分为两大类，即利用好氧微生物作用的好氧法（好氧氧化法）和利用厌氧微生物作用的厌氧法（厌氧还原法）。前者广泛用于处理城市污水及有机性生产污水，其中有活性污泥法和生物膜法两种；后者多用于处理高浓度有机污水与污水处理过程中产生的污泥，现在也用于处理城市污水与低浓度有机污水。
除上述两类生物处理法外，还有利用池塘和土壤处理的自然生物处理法。自然生物处理法又分为稳定塘和土地处理两种方法。稳定塘又称“生物塘”，是经过人工适当修整的土地，设围堤和防渗层的污水塘，主要依靠自然生物净化功能使污水得到净化的一种污水生物处理技术。稳定塘又分为好氧塘、厌氧塘、精度处理塘、曝气塘等；土地处理是在人工控制条件下，将污水投配在土地上，通过土壤—植物，使污水得到净化的一种污水处理的自然生物处理技术。土地处理法又可分为湿地、慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流、污水灌溉等。
