活性污泥凈化廢水主要通過三個階段來完成：

在第一階段，廢水主要通過活性污泥的吸附作用而得到凈化。吸附作用進行得十分迅速，一般在30min內完成，BOD5去除率可高達70％。同時還具有部分氧化的作用，但吸附是主要作用。
第二階段，也稱氧化階段。主要是繼續分解氧化前階段被吸附和吸收的有機物，同時繼續吸附一些殘余的溶解物質。
第三階段是泥水分離階段。在這一階段中，活性污泥在二沉池中進行沉淀分離。微生物的合成代謝和分解代謝都能去除污水中的有機污染物，但產物不同。