Le pré-traitement mécanique des eaux usées fait partie du traitement primaire et est utilisé pour la séparation des substances solides, particules sédimentables, en suspension et flottantes.
L'élimination chimique des composants contaminés des eaux usées fait aussi partie de l'épuration primaire. Le but principale est la détoxification: la séparation de métaux lourds, cyanures, chrome hexavalent, phosphates, etc.
Le traitement biologique des eaux usées est le coeur du traitement secondaire. La contamination organique (DBO (BOD), DCO (COD)), ainsi que les composés à base d'azotes et phosphates sont convertis à l'aide de mirco-organismes en des produits résiduaires inoffensifs.
Le traitement tertiaire complète le traitement primaire et secondaire, ou peut être appliqué directement sur certaines eaux de traitement.
Le résidu de boue est surtout généré au traitement primaire et secondaire. Les impuretés solides sont extraites, les substances dissoutes sont rendues insoluble et déposée, l'excès de masse de boue est purgé,... L'évacuation et le transport des boues requièrent une bonne séparation et concentration de celles-ci.