排水処理は、家庭や工場から発生する汚染された水（排水）を、公共用水域へ排出する前に浄化するプロセスです。排水にはゴミや油が豊富に含まれており、そのまま排出することはできません。このため、排水に含まれる浮遊物質（SS）、化学的酸素要求量（COD）、窒素、リンなどを取り除くか低減することで、公共水域の水質汚染を予防します。

沈殿分離、活性汚泥法、嫌気性処理などの生物学的処理、凝集沈殿、凝集分離、膜ろ過などの物理化学的処理が一般的な排水処理手法です。最終的には、処理水を公共用水域に放流する前に消毒処理が行われます。

排水処理の効果的な実施は、河川や海洋などの水域の汚染を防ぐために環境保全上極めて重要です。