污水指在生產與生活活動中排放的水的總稱。人類在生活和生產活動中，要使用大量的水，這些水往往會受到不同程度的污染，被污染的水稱為污水。按照來源不同，污水包括生活污水、工業廢水及有污染地區的初期雨水和沖洗水等。從污染源排出的污（廢）水，因含污染物總量或濃度較高，達不到排放標準要求或不適應環境容量要求，從而降低水環境質量和功能目標時，必需經過人工強化處理的場所，這個場所就是污水處理廠，又稱污水處理站。
污水處理是處理水污染的重要過程。采用物理、生物、及化學的方法對工業廢水和生活污水進行處理以分離水中的固體污染物并降低水中的有機污染物和富營養物（主要為氮、磷化合物），從而減輕污水對環境的污染。污水處理廠一般分為城市集中污水處理廠和各污染源分散污水處理廠，處理后排入水體或城市管道。污水處理工藝流程是由各種常用的或特殊的水處理方法優化組合而成的，包括各種物理法、化學法和生物法。因此，從處理深度上，污水處理廠可能是一級、二級或三級（深度處理）。
污水處理的產物──污泥，由污泥處理系統處理，污泥的處理處置包括污泥的濃縮、消化、脫水、干化等一次處理和協同焚燒、填埋、土地利用、建材利用等最終處置。
