水解池的主要作用包括提高廢水的可生化性、分解有機廢物、去除污水中的有機物質和部分無機污染物（如氮和磷）、減輕二級處理的負擔。
水解池通過微生物的降解作用，有效地減少污水中的污染物濃度，其能夠去除污水中的可生化有機污染物、難生化有機污染物、微量有機污染物等。水解池中的微生物群落可以將大分子有機物轉化為小分子，不溶性有機物水解為溶解性有機物，難生物降解的物質轉變為易生物降解的小分子物質，這一過程改善了廢水的可生化性，提高後續好氧生物降解的處理效率。
此外，水解池還能在一定程度上降低廢水處理的成本，為後續的處理奠定良好的基礎。