1．從污水處理的角度，污染物可分為懸浮固體污染物、有機污染物、有毒物質、污染生物和污染營養物質。城市污水中含有的大量有機物排入水體，會使水體中溶解氧的含量降低，甚至達到缺氧狀態，嚴重污染水體，使水中魚類無法生存。污水中有機物濃度一般用生物化學需氧量(BOD5)、化學需氧量(COD)、總需氧量(TOD)和總有機碳(TOC)來表示。營養物質主要指氮、磷，其可使藻類和浮游生物繁殖，形成"水華"和"赤潮"。
2．污水處理方法可根據水質類型分為物理處理法、生物處理法、污水處理產生的污泥處置及化學處理法，還可根據處理程度分為一級處理、二級處理及三級處理等工藝流程。
城市污水的物理處理方法是利用物理作用分離和去除污水中污染物質的方法。常用方法有篩濾截留、重力分離、離心分離等，相應處理設備主要有格柵、沉砂池、沉淀池及離心機氧其中沉淀池同城鎮給水處理中的沉淀池。
生物處理法是利用微生物的代謝作用，去除污水中有機物質的方法。常用的有活性污泥法、生物膜法等，還有氧化塘及污水土地處理法。
化學處理法在城市污水處理中使用較少，一般涉及混凝，類同于城市給水處理中的其他化學方法如中和、氧化還原、離子交換、電解主要用于工業廢水處理，很少用于城市污水處理。
污泥需處理才能防止二次污染，其處置方法常有濃縮、厭氧消化、脫水及熱處理等。
3．一級處理主要針對水中懸浮物質，常采用物理的方法，經過一級處理后，污水懸浮物去除可達40％左右，附著于懸浮物的有機物也可去除30％左右。
4．二級處理主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質。通常采用的方法是微生物處理法，具體方式有活性污泥法和生物膜法。生物處理就是利用微生物分解氧化有機物的這一功能，并采取一定的人工措施，創造有利于微生物生長、繁殖的環境，使微生物大量繁殖，以提高其分解氧化有機物效率。污水經過一級處理以后，已經去除了漂浮物和部分懸浮物，BOD5的去除率約25％～30％。經過二級處理后，BOD5去除率可達90％以上，二沉池出水能達標排放。
活性污泥處理系統，在當前污水處理領域，是應用最為廣泛的處理技術之一，曝氣池是其反應器。污水與污泥在曝氣池中混合，污泥中的微生物將污水中復雜的有機物降解，并用釋放出的能量來實現微生物本身的繁殖和運動等。