Nel trattamento biologico a fanghi attivi si realizza nelle vasche un sistema dinamico aerobico controllato, che riproduce in ambiente artificiale gli stessi meccanismi biologici che avvengono in natura (ad esempio lungo il corso di un fiume) per la depurazione delle acque inquinate da sostanze organiche biodegradabili. Infatti, mescolando uno scarico da depurare con dei fanghi attivi in cui è presente un'alta concentrazione microbica aerobica preformata, si ha lo stesso processo di autodepurazione che avviene in natura, ma con una velocità delle reazioni accelerata e uno spazio occupato minore. il vantaggio del trattamento a fanghi attivi rispetto alla depurazione naturale è che la flora microbica utilizzata per trattare le acque di scarico, anzichè rimanere dispersa nell'affluente trattato tende ad agglomerarsi formande dei fiocchi (materia organica e batteri) che, se posti in condizione di quiete, tendono a sedimentare e possono essere separati con facilità dai liquami chiarificati che rimangono in superficie(surnatante). ulteriori trattamenbti, oltre all'ossidazione biologica, consentono anche l'abbattimento di sostanze azotate, fosfati. Pertanto , la materia organica presente nel refluo viene in parte mineralizzata con formazione dei prodotti gassosi del catabolismo batterico nelle vasche di ossidazione biologica, un'altra parte, va a costituire il fango che è fortemente putrescibile e il quale, prima del suo smaltimento deve subire una serie di interventi che vanno a costituire la linea fanghi degli impianti di depurazione.