污水中含有污染物主要是各種營養物質，包括有機碳、氮、磷等元素，有機碳常用BOD表示。好氧微生物利用此類物質進行新陳代謝，同時形成自身細胞物質，有的污染被得以無機化分解，從而實現水質的凈化。

     主要發生的生化反應如下：

     有機污染物+O₂ → H₂O+CO₂+生物質

     NH₃-N（含有機物中的氮）+O₂ → NO₂（亞硝態氮） → NO3（硝態氮） → N₂ 

     正磷酸鹽（含有機物種的磷）+O₂ → H₂O+CO₂+生物質

     在去除重金屬、油類容積和鹽分等的預處理或改善生化性及厭氧處理之后，通常進一步采用好氧處理。中、低濃度廢水可直接進行好氧處理。

     好氧生物處理方法主要分為：活性污泥法處理系統、固定化生物膜處理系統、顆粒態流化床處理系統等。根據廢水具體特性，每一種工藝系統又分為多種具有不同功能的處理工藝，如A_NO_Y（缺氧/好氧）脫氮工藝，A_PO_Y（厭氧/好氧）脫磷工藝，A_XO_Y（同步脫氮除磷），CAST循環式曝氣，A-B（吸附-降解）工藝，接觸氧化曝氣，BAF活性生物濾池，HCR好氧生物流化床等。

     這些工藝各自具有特色優勢，可分別適應處理很多行業不同特點的工業有機廢水。