Tan inevitable es la formación de aguas residuales, como ineludible su tratamiento. El vertido de aguas residuales es dañino para el medio ambiente y muy peligroso para la salud humana, por lo que la depuración de aguas residuales resulta imprescindible. El agua es un bien escaso que debe ser recuperado y descontaminado antes de ser devuelto al medio natural, o antes de ser reutilizado para el consumo.
Las especiales características de las aguas residuales urbanas determinan un tratamiento específico diferente al de otras. En estas destaca su homogeneidad. Cada municipio presenta sus propias características en el vertido de las aguas, pero existe homogeneidad en la composición y carga contaminante de este, que no suele variar mucho a lo largo del día, temporada o año.
Las aguas residuales urbanas tienen, por definición, un altísimo contenido en contaminantes orgánicos que pueden saturar las posibilidades de depuración naturales. Simplemente, los ríos no son capaces de enfrentarse por sí solos a tanta cantidad de materia orgánica en descomposición, por lo que las EDAR (Estación Depuradora de Aguas Residuales) deben actuar en la depuración de aguas residuales antes de ser evacuadas.
Además, la gran cantidad de nutrientes de estas aguas favorece el crecimiento explosivo de algas y plantas en los cauces de los ríos, hasta el punto de hacerlos inviables para el consumo humano. Un consumo que, por otro lado, se convierte en imposible por el riesgo para la salud pública derivado de la propagación de organismos patógenos en el agua: tifus, cólera, disentería, hepatitis A, etc.
Debido a estas peculiaridades, las aguas residuales urbanas precisan de un tratamiento específico de reducción de contaminantes para poder ser evacuadas sin que supongan un peligro para la salud pública ni la destrucción del medio ambiente fluvial y marítimo. Para ello, se someten a procesos físicos (empezando por la eliminación de sólidos), químicos y biológicos que reduzcan los tóxicos y la abundantísima materia orgánica disuelta.