廢水中溶解性物質(zhì)，包括無機(jī)物(如CN ^- , S^2- , Fe²⁺, Mn²⁺、汞、鋁、銅、銀、金、六價(jià)鉻、鎳 等）和有機(jī)物，可以通過化學(xué)氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成無害的物質(zhì)，或者轉(zhuǎn)化成容易從水中分離排除的形態(tài) (氣體或固體)，從而達(dá)到處理的目的，這種方法稱為氧化還原處理法。
對于無機(jī)物的化學(xué)氧化或還原過程，元素(原子或離子)失去或得到電子，引起化合價(jià)升高或降低。失去電子的過程稱為氧化，得到電子的過程稱為還原。得到電子的物質(zhì)稱為氧劑，失去電子的物質(zhì)稱為還原劑。
      對于有機(jī)物的化學(xué)氧化或還原過程，往往難以用電子的轉(zhuǎn)移來分析判斷。一般將加氧或去氫的反應(yīng)稱為氧化，或者有機(jī)物與強(qiáng)氧化劑相作用生成C0₂、H₂ O等的反應(yīng)判定為氧化反應(yīng);將加氫或去氧的反應(yīng)稱為還原。
      廢水處理中常采用的氧化劑有空氣、臭氧、氯氣、次氯酸鈉及漂白粉等；常用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉、硼氫化鈉、水合臍及鐵屑等。投藥氧化還原法的工藝過程及設(shè)備比較簡單，通常只需一個(gè)反應(yīng)池，若有沉淀物生成，尚需進(jìn)行固液分離及泥渣處理。
     在電解氧化還原法中，電解槽的陽極可作為氧化劑，陰極可作為還原劑。電解氧化還原法的工藝過程及設(shè)備均有其特殊性，將另辟專節(jié)討論。