L'eau est dans un premier temps prétraitée pour en extraire les déchets les plus solides, par diverses opérations appelées le dégrillage, le dessablage et le dégraissage. Les matières minérales ou organiques contenues dans l'eau sont ensuite décantées par des procédés physico-chimiques. La dernière phase consiste à extraire à l'aide de bactéries les polluants dissous comme le carbone, l'azote ou encore le phosphore.
L'objectif du traitement des eaux usées permet de préserver l'environnement et la ressource en eau. L'eau rejetée dans la nature ne comporte plus de dangers pour la biodiversité et pour l'homme.