廢水處理的方法很多，廢水中所含污染物的種類也是多種多樣的，不能預期只用一種方法就可以將所有的污染物都去除干凈．而要根據廢水的性質、數量、需要達到的排放標準，選用幾種處理方法組成一定的處理系統，才能達到預定的處理要求。
根據不同處理程度，廢水處理系統可分為一級處理、二級處理和三級處理(深度處理、高級處理)等不同處理階段。
一級處理主要解決懸浮固體、膠體、懸浮油類等污染物的分離，多采用物理法。一級處理的處理程度低，一般達不到規定的排放要求，尚須進行二級處理，可以說一級處理是二級處理的預處理階段。
二級處理主要解決可分解或氧化的呈膠狀或溶解狀的有機污染物的去除問題，多采用較為經濟的生物化學處理法，它往往是廢水處理的主體部分。經過二級處理之后，一般均可達到排放標準，但可能會殘存有微生物以及不能降解的有機物和氮、磷等無機鹽類，它們數量不多，對水體的危害不大。
三級處理是近20年來逐漸發展起來的深度處理方法，主要用以處理難以分解的有機物和溶液中的無機物等污染物，使處理后的水質達到工業用水和生活用水的標準。
三級處理方法多屬于化學和物理化學法，處理效果好但處理費用較高。隨著對環境保護工作的重視和三廢排放標準的提高,三級處理在廢水處理中所占的比重也正在逐漸增加，新技術的使用和研究也愈來愈多。