Équilibrage des effluents: les processus de traitement sont plus efficaces si le flux d'eaux usées entrant est normalisé grâce à un équilibrage du débit. Le Traitement de l'eau est normalement optimisé pour des plages de concentration limitées des polluants cibles.

Séparation physique des composants: les particules les plus importantes se déposent et les graisses et huiles remontent à la surface et peuvent être écumées. Le processus de sédimentation est aidé dans certains cas par l’ajout de produits chimiques spécifiques ou d’air.

Sédimentation: sous l'action de la gravité, les particules les plus lourdes se déposent au fond des réservoirs de sédimentation afin d'être éliminés des eaux usées.

Traitement biologique: en règle générale avec un approvisionnement abondant en air, les micro-organismes du traitement biologique convertissent les matières organiques dissoutes ou colloïdales résiduelles en solides pouvant être précipités.

Traitement tertiaire (facultatif): élimine les éléments indésirables comme le phosphore, les nitrates et certains composés (pesticides, métaux, détergents...) et améliore la qualité de l'eau purifiée avant qu'elle soit réintroduite dans l'environnement ou réutilisée.