1．物理過程 物理過程作用主要指的是污染物在水體中的混合稀釋和自然沉淀過程.沉淀作用指排入水體的污染物中含有的微小的懸浮顆粒,如顆粒態(tài)的重金屬、蟲卵等由于流速較小逐漸沉到水底.污染物沉淀對水質(zhì)來說是凈化,但對底泥來說污染物則反而增加.混合稀釋作用只能降低水中污染物的濃度,不能減少其總量.水體的混合稀釋作用主要由下面三部分作用所致： （1）紊動擴(kuò)散.由水流的紊動特性引起水中污染物自高濃度向低濃度區(qū)轉(zhuǎn)移的紊動擴(kuò)散. （2）移流.由于水流的推動使污染物的遷移隨水流輸移. （3）離散.由于水流方向橫斷面上流速分布的不均勻（由河岸及河底阻力所致）而引起分散. 2．化學(xué)過程 化學(xué)過程主要指污染物在水體中發(fā)生的理化性質(zhì)變化等化學(xué)反應(yīng).氧化-還原反應(yīng)對水體化學(xué)凈化起重要作用.流動的水流通過水面波浪不斷將大氣中的氧氣溶入,這些溶解氧與水中的污染物將發(fā)生氧化反應(yīng),如某些重金屬離子可因氧化生成難溶物（如鐵、錳等）而沉降析出；硫化物可氧化為硫代硫酸鹽或硫而被凈化.還原作用對水體凈化也有作用,但這類反應(yīng)多在微生物作用下進(jìn)行.天然水體接近中性,酸堿反應(yīng)在水體中的作用不大.天然水體中含有各種各樣的膠體,如硅、鋁、鐵等的氫氧化物,黏土顆粒和腐殖質(zhì)等,由于有些微粒具有較大的表面積,另有一些物質(zhì)本身就是凝聚劑,這就是天然水體所具有的混凝沉淀作用和吸附作用,從而使有些污染物隨著這些作用從水中去除. 3．生物過程 生物自凈的基本過程是水中微生物（尤其是細(xì)菌）在溶解氧充分的情況下,將一部分有機(jī)污染物當(dāng)作食餌消耗掉,將另一部分有機(jī)污染物氧化分解成無害的簡單無機(jī)物.影響生物自凈作用的關(guān)鍵是：溶解氧的含量,有機(jī)污染物的性質(zhì)、濃度以及微生物的種類、數(shù)量等.生物自凈的快慢與有機(jī)污染物的數(shù)量和性質(zhì)有關(guān).生活污水、食品工業(yè)廢水中的蛋白質(zhì)、脂肪類等極易分解,但大多數(shù)有機(jī)物分解緩慢,更有少數(shù)有機(jī)物難分解,如造紙廢水中的木質(zhì)素、纖維素等,需經(jīng)數(shù)月才能分解,另有不少人工合成的有機(jī)物極難分解并有劇毒,如滴滴涕、六六六等有機(jī)氯農(nóng)藥和用做熱傳導(dǎo)體的多氯聯(lián)苯等.水生物的狀況與生物自凈有密切關(guān)系,它們擔(dān)負(fù)著分解絕大多數(shù)有機(jī)物的任務(wù).蠕蟲能分解河底有機(jī)污泥,并以之為食餌.原生動物除了因以有機(jī)物為食餌對自凈有作用外,還和輪蟲、甲殼蟲等一起維持著河道的生態(tài)平衡.藻類雖不能分解有機(jī)物,但與其他綠色植物一起在陽光下進(jìn)行光合作用,將空氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧,從而成為水中氧氣的重要補(bǔ)給源.其他如水體溫度、水流狀態(tài)、天氣、風(fēng)力等物理和水文條件以及水面有無影響復(fù)氧作用的油膜、泡沫等均對生物白凈有影響.