有机材料

污水中废旧的有机化合物品质由化学需氧量（BOD）表明：污水中的有机化学成分越多，BOD越高，微生物溶解污水中有机化学化学物质需要的氧气量就越高。它是处理设计方案和运作最重要的主要参数之一。工业生产污水的BOD水准可能是生活污水的许多倍。降水污水与综合性污水处理系统软件中的生活污水混和时，特别是在让人关心（见下文）。

溶氧是湖泊和河道水体的主要要素。溶氧浓度值越高，水体越好。当污水进到湖泊或溪水时，有机化学化学物质逐渐溶解。氧气被耗费，由于微生物在新陈代谢中应用氧气。这可以快速耗光水里可以用的氧气。当融解的氧气水准降低过低时，硅鱼和别的水生物种群迅速就灭亡了。实际上，假如氧气水准降低到零，水便会变为玻璃钢化粪池。并没有氧气的有机物溶解会致使欠佳气味。

悬浮固体

污水处理站处理的另一个关键特点是悬浮固体。处理站造成的淤泥量与污水中总悬浮固体量立即有关。工业生产污水和飓风污水的悬浮固体浓度值很有可能高过生活污水。处理站除去悬浮固体和BOD的水平影响了处理方式的高效率。

绿色植物营养元素

生活污水中带有氮和磷的化学物质，这2种原素是植物的生长所必不可少的基础营养元素。在湖泊中，过多的亚硝酸盐和聚磷酸盐会造成藻类植物的迅速生长发育。藻类植物的盛开，通常是由污水排出造成的，加快了湖泊的当然衰老，这一环节被称作水体富营养化。

微生物

服务区污水处理设备每加仑带有上百万微生物。大部分是来源于人们肠胃的大肠菌，而生活污水也很有可能带上别的微生物。大肠埃希菌被作为污水环境污染的指标值。高大肠埃希菌记数通常表明近期的污水环境污染。