总的来说，水处理可以分为物理法、化学法和生物法。 物理法有沉淀，过滤，离子交换，吸附法，膜分离技术（反渗透、超滤等）。
化学法包括中和法，混凝，氧化还原法，化学沉淀法，***氧化技术、电解、电渗析等。
生物法有好氧和厌氧处理法，好氧法包括活性污泥法、氧化塘、生物膜法、土地处理系统。厌氧生物处理等。 工艺则是某一方法或几种方法的组合。
大体上说污水处理工艺分三级：一级处理：通过机械处理，如格栅、沉淀或气浮，去除污水中所含的石块、砂石和脂肪、油脂等。二级处理：生物处理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和转化为污泥。三级处理：污水的深度处理，它包括营养物的去除和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。
其他分类方法有以某一种水处理方法的特点命名的。