（1）在好氧條件下，利用含碳有機物進(jìn)行生物繁殖的異養微生物（包括細菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物等）代謝、降解、凈化含碳有機污染物質(zhì)。

（2）在好氧條件下，將氨氮氧化成亞硝酸鹽后又將亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽自養菌（包括氨氧化菌和亞硝酸鹽氧化菌），反應過(guò)程稱(chēng)為硝化，細菌通稱(chēng)為硝化菌。

（3）在缺氧條件下（基本上無(wú)溶解氧條件下），硝酸性呼吸或亞硝酸性呼吸的兼性厭氧菌（含異養菌，稱(chēng)為脫氮菌）進(jìn)行脫氮。

（4）在厭氧條件下（無(wú)溶解氧），與好氧交替作用（反應），積累大量的聚磷酸的細菌（含異養菌，稱(chēng)聚磷菌），進(jìn)行厭氧條件下釋放磷和好氧條件下吸收磷，終在厭氧條件下，將磷轉移至污泥中起到除磷作用。

 活性污泥法的運行過(guò)程就是創(chuàng )造使上述4類(lèi)微生物各自發(fā)揮佳生理特性的條件，例如控制適宜的生物固體停留時(shí)間，使去除含碳有機物的微生物可順利地進(jìn)行反應，停留時(shí)間要既能滿(mǎn)足去除含碳有機污染物，又能滿(mǎn)足硝化菌生長(cháng)繁殖，易進(jìn)行氨氮的硝化（氨氮的氧化即硝化過(guò)程）。另外已進(jìn)行硝化的活性污泥混合液（含亞硝酸鹽和硝酸鹽），在有機碳存在的條件下，在好氧狀態(tài)下，則脫氮菌能進(jìn)行脫氮，將氮氣釋放于大氣；在厭氧條件下，具有聚磷菌的生長(cháng)條件，則予以除磷，使污水得到凈化處理。