1.物理方法:通過物理作用處理、分離和回收廢水中的汙染物。比如用沈澱法(重力分離法)去除水中相對密度大於1的懸浮物；過濾法(帶濾網的砂層活性炭)可以去除水中的懸浮物；蒸發用於濃縮廢水中的不溶性和可溶性物質，還有離心分離、蒸汽浮選(浮選)和高梯度磁選等其他方法。
2.化學法:利用化學反應或物理化學作用處理和回收可溶性廢物或膠狀物質。比如用中和法中和酸性或堿性廢水；萃取法利用不同溶解度的可溶性廢物在兩相相互作用中的“分布”來回收酚類和重金屬；氧化還原法用於去除廢水中的還原性或氧化性汙染物，殺滅天然水中的致病菌。此外，還有混凝法和化學沈澱法。
3.物理和化學方法:吸附、離子交換、萃取、膜分離和蒸發。
4.生物法:利用微生物的生化作用處理廢水中的有機汙染物。如采用生物過濾法、活性汙泥法處理生活汙水或有機生產廢水，使有機物轉化降解為無機鹽並得到凈化。還有生物膜法和生物塘法。
5.汙泥土地處理法:用於有機物處理。汙水灌溉、慢滲和快滲都必須經過汙水處理廠處理，然後回收用於沖廁所。