重力分離
廢水重力分離處理法利用重力作用原理使廢水中的懸浮物與水分離，去除懸浮物質而使廢水凈化的方法。可分為沉降法和上浮法。懸浮物比重大于廢水者沉降，小于廢水者上浮。影響沉淀或上浮速度的主要因素有：顆粒密度、粒徑大小、液體溫度、液體密度和絕對粘滯度等。此種物理處理法是最常用、最基本的廢水處理法，應用歷史較久。
篩濾截留
廢水篩濾截留法是利用留有孔眼的裝置或由某種介質組成的濾層截留廢水中的懸浮固體的方法。使用設備有：格柵，用以截阻大塊固體污染物；篩網，用以截阻、去除廢水中的纖維、紙漿等較細小的懸浮物；布濾設備，用以截阻、去除廢水中的細小懸浮物；砂濾設備，用以過濾截留更為微細的懸浮物。
氣液交換
廢水氣液交換處理法系采用向廢水中打入或溶入氧氣或其他能起氧化作用的氣體，以氧化水中的某些化學污染物，特別是有機物，或者使溶解于廢水中的揮發性污染物轉移到氣體中逸出，使廢水凈化的方法。影響氣液交換的因素有：氣液接觸面積和方式、氣液交換設備、廢水性質、水溫、pH值、氣液比等。
離心分離
廢水離心分離處理法系利用裝有廢水的容器高速旋轉形成的離心力去除廢水中懸浮顆粒的方法。按離心力產生的方式，可分為水旋分離器和離心機兩種類型。分離過程中，懸浮顆粒質量大，受到較大離心力的作用被甩向外側，廢水則留在內側，各自通過不同的出口排出，使懸浮顆粒從廢水中分離出來。
高梯度磁分離
廢水高梯度磁分離處理法是利用磁場中磁化基質的感應磁場和高梯度磁場所產生的磁力從廢水中分離出顆粒狀污染物或提取有用物質的方法。磁分離器可分為永磁分離器和電磁分離器兩類，每類又有間歇式和連續式之分。高梯度磁分離技術用于處理廢水中磁性物質，具有工藝簡便、設備緊湊、效率高、速度快、成本低等優點。