污水處理通常涉及多種方法，根據污水的性質和處理需求，可以選擇不同的處理技術。常見的污水處理方法包括：
物理處理法。通過物理作用（如重力、離心力等）分離和去除污水中的不溶解或懸浮物質。這包括沉澱、上浮（氣浮）、離心分離、篩濾截留、過濾等方法。物理處理法的優點是處理效率高、成本相對較低，但可能對水體有一定影響，且對某些污染物的去除能力有限。
化學處理法。通過化學反應和傳質作用來分離、去除或轉化污水中的溶解態或膠體態污染物。這包括混凝、中和、氧化還原、萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換等方法。化學處理法能迅速有效地去除大量污染物，常用於生物處理後的三級處理階段。
生物處理法。利用微生物的代謝作用分解有機污染物。常用的生物處理方法包括活性污泥法、生物膜法、生物接觸氧化法等。這些方法主要針對有機污染物的去除，適用於處理含有較高濃度有機物的污水。
此外，還有其他方法如高級氧化法、反滲透法、超音波處理等，這些方法通常針對特定類型的污染物或處理要求較高的場合。污水處理過程通常不是單一的，而是結合多種處理方法，形成一個綜合性的處理系統，以滿足特定的排放標準或回收再利用的要求。