土壤－植物系统对废水的净化作用是一个十分复杂的综合过程，其中包括物理过程中的过滤、吸附，化学反应与化学沉淀以及微生物的代谢作用下的有机物的分解和植物吸收等。
当废水流经土壤时，土壤颗粒间的空隙具有截留、滤除水中悬浮颗粒的性能；土壤中黏土矿物颗粒能吸附中性分子污染物，废水中的金属离子与土壤中的无机和有机胶体颗粒由于螯合作用形成螯合化合物，或生成复合物，重金属离子被置换吸附并生成难溶性的物质被固定在土壤的晶格中，由这些物理吸附与物理化学吸附而去除废水中的重金属离子和难溶性化合物；土壤中生存着种类繁多、数量巨大的微生物，在微生物代谢作用下的废水有机物被分解；废水中的营养物质主要靠土壤中的植物吸附和吸收作用而去除。
