废水处理是一种用于去除废水或污水中的污染物并将其转化为废水的过程，该废水可以返回到水循环中，对环境产生可接受的影响，或再用于各种目的（称为水回收）。处理过程在废水处理厂 (WWTP) 中进行，在生活废水的情况下，也称为水资源回收设施 (WRRF) 或污水处理厂 (STP)。废水中的污染物在处理过程中被去除、转化或分解。

工业化国家的典型市政污水处理厂可能包括去除固体物质的初级处理，消化溶解和悬浮的有机物质以及营养氮和磷的二级处理，有时但不总是进行消毒以杀死病原菌。污水处理厂产生的污水污泥经过污泥处理。