生活污水处理工艺，按照处理程度，可分为一级，二级，三级处理工艺。一级处理工艺是在污水处理设施进口处，设置栅栏，主要是利用物理方法截留较大的漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的负载，使之能够正常运转。二级处理工艺主要去除污水中呈胶体和溶解性状态的的有机物质，通常采用生物处理法。一级和二级处理工艺属于常规处理方法。三级处理工艺是在一级二级工艺处理后，用来进一步处理难以降解的有机物，磷和氮等能够导致水体富氧化的可溶性无机物等。
医院污水处理主要是消毒，即杀灭病原体。常用的方法是氯化消毒或用臭氧消毒（见水的消毒、废水氧化处理法）。医院排出的放射性废水常用贮存衰减法处理。医院常用的放射性同位素如131碘,32磷,198金，24钠等是半衰期较短的同位素，因此可以将放射性污水贮存于地下专用衰变水池内，贮存时间为10倍于半衰期，把放射性浓度降到容许排放的程度。如果放射性污水的浓度很低，水量很小，也可用稀释法处理。中国的《放射性防护规定》要求每一微居里放射性同位素达到容许排放浓度需稀释水量1.67米3。当放射性污水浓度很高，放射性的半衰期很长，不宜用贮存法和稀释法处理时，可用蒸发法、离子交换法或凝聚沉淀法进行分离浓缩处理（见放射性废水处理）。
城市污水处理工艺一般根据城市污水的利用或排放去向并考虑水体的自然净化能力，确定污水的处理程度及相应的处理工艺。处理后的污水，无论用于工业、农业或是回灌补充地下水，都必须符合国家颁发的有关水质标准。现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理工艺。污水一级处理应用物理方法，如筛滤、沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。污水二级处理主要是应用生物处理方法，即通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程，将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温、水中的溶氧量、pH值等有一定的要求。污水三级处理是在一、二级处理的基础上，应用混凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养性物质。污水中的污染物组成很复杂，常常需要以上几种方法组合，才能达到处理要求。