最开始在进行污泥处理的在实验室中观察到的，科学家在曼彻斯特大学马萨诸塞州劳伦斯实验站，涉及污水处理的曝气已被涂上海藻一瓶正在进行。试验在一场平局，并填充反应器，产生一个高度处理后的污水污水处理。它们连续地充气的废水约一个月，并能实现样品材料的完整硝化。相信该污泥被激活（以类似的方式，以活性炭）的过程中被命名为活性污泥。在活性污泥处理之前的普通污泥也可以直接使用污泥破碎机来进行粉碎或者破碎污泥之后再进行生化和后续处理。

污水是由住宅，机构，商业和工业设施产生的。它包括来自厕所，浴室，淋浴，厨房，这是通过污水处理水槽等生活垃圾的液体。在许多地区，污水还包括来自工商废液。分离和生活垃圾排入灰水黑水正成为发达国家较为常见，与灰水被允许用于浇灌植物或回收用于冲洗厕所。

污水可能包括雨水径流。污水处理系统的处理能力雨水被称为联合下水道系统。这种设计是共同的，当最初发达的城市污水处理系统，在19世纪末和20世纪初综合下水道需要比下水道更大，更昂贵的处理设施。暴雨径流重卷可能压倒污水处理系统，造成泄漏或溢出。卫生下水道通常比合并下水道小得多，并且它们不是设计来搬运雨水。如果过度渗透/流入（稀释由雨水和/或地下水）被允许进入下水道系统中未经处理的污水备份可能发生。已经城市化，在20世纪中期或以后一般社区建有独立的系统，污水（下水道）和雨水，由于降雨的原因大不相同的流动，降低了污水处理厂的效率。

由于降雨会沿着屋顶和地面，它可能会拿起各种污染物，包括土壤颗粒和其他沉积物，重金属，有机物，动物排泄物，石油和油脂。某些司法管辖区需要雨水直接排入河道前接受治疗的某一水平。用于雨水处理过程的实例包括蓄水池，湿地，掩埋拱顶与各种介质过滤器，并且涡流分离器（以除去粗固体）。

污水可以接近被处理到创建的污水，分散的系统（在化粪池，生物过滤器或好氧处理系统），或者收集和管道和泵站的网络，市政污水处理厂，集中式系统（运看到污水管道和基础设施）。污水收集和处理通常是受地方，州和联邦的法规和标准。污水工业源往往需要专门的治疗过程。