Toda água usada para beber, limpeza, esgoto, agricultura ou indústria fica poluída ou degradada. Antes de retornar ao meio ambiente, deve ser filtrada para remover poluentes nocivos. Cada sistema é único, dependendo das necessidades e recursos do município ou organização, mas os objetivos são amplamente os mesmos.
Fluxo natural ou bombas movem águas residuais para filtros. Pode ser fluxo descendente (downflow), mas fluxo ascendente (upflow) é mais comum por ser mais eficaz. Projetados para remover partículas sólidas.
Usam meio como areia ou carvão para capturar sólidos e poluentes. Em sistemas semi-contínuos, o meio deve ser retrolavado (back-washed) periodicamente quando entope com resíduos sólidos.
Funcionam como sistemas naturais de filtração. Fluxo lento combinado com ação de micróbios, vida vegetal e outros sistemas biológicos remove sólidos, toxinas e poluentes antes que a água chegue a corpos d'água maiores. Há crescente interesse na construção de zonas úmidas artificiais para tratamento de águas residuais.