好氧池的主要作用原理是通過充足的氧氣供應，促進好氧微生物（如硝化細菌和反硝化細菌）的生長和代謝活動。
在好氧池中，這些微生物通過代謝過程分解污水中的有機物，將其轉化為二氧化碳、水和氮化物等無害物質，從而淨化水質。好氧池通常包含多個階段，包括厭氧和好氧階段，其中好氧階段是關鍵，因為它涉及到硝化細菌的作用，將氨氮轉化為硝酸鹽，這是後續處理步驟（如反硝化）所必需的。好氧池的工作原理還涉及到懸浮物的去除，通過曝氣和攪拌作用，促進水中的微生物生長和代謝，從而減少懸浮物的含量。
此外，好氧池的pH值通常維持在6.5至8.5之間，以利於好氧微生物的生長繁殖。