污水的处理方法很多，有物理方法、化学方法、生物方法等。按照污水厂的分类，一般包括一级处理、二级处理、深度处理等。不同方法的选择，取决于进水水质（即原水水质）、出水水质、处理设施占地、投资、成本等要求。
物理方法就是过滤、沉淀等，例如污水厂的格栅、沉砂池、气浮池等。
化学方法一般是混凝沉淀，例如化学除磷。
生物方法包括好氧处理、厌氧处理等。活性污泥法是好氧处理经典的工艺，在此基础上衍生出了延时曝气、深井曝气、AB法、氧化沟、AAO等多种工艺。对污水的处理，也从简单的色度去除，到有机污染物的去除，提升到脱氮除磷，与之对应的，不断出现不同的工艺组合。
此外，为了达到更高的水质要求，人们还广泛的使用超滤、纳滤、反渗透等处理工艺，比如北京奥运期间，以及大部分市场上的直饮水技术。
再次强调：水处理从来就不是简单的技术问题，更多的是社会问题以及经济问题。
