Nas lagoas de maturação e polimento, projetadas para a remoção de microrganismos patogênicos, os principais fatores naturais que atuam como agentes desinfetantes são: a temperatura, insolação, pH, escassez de alimento, organismos predadores, compostos tóxicos e elevada concentração de gás carbônico. No caso de cistos de protozoários e ovos de helmintos, o principal mecanismo é a dessorção. Devido a sua simplicidade e baixos custos, são sistemas bastante recomendáveis, desde que haja área disponível.

A disposição controlada de efluentes no solo resulta na remoção de nutrientes, absorvidos pelas plantas e incorporados ao solo, de sólidos e de patógenos, que são inativados por ação de raios ultravioleta, pela dessecação e pela ação dos predadores biológicos no solo. Dependendo do tipo de aplicação dos esgotos, deve-se atentar para a possível contaminação de vegetais, os quais não devem ser ingeridos.

No processo de cloração, a ação desinfetante deve-se principalmente ao mecanismo de oxidação do material celular, e de outros mecanismos como na inibição enzimática e danificação do material genético. Há certa preocupação com relação à geração de subprodutos tóxicos aos seres humanos, como os compostos organoclorados clorados carcinogênicos, mas deve-se levar em consideração o grande benefício em termos de saúde pública da remoção de patógenos.

No processo de desinfecção com radiação ultravioleta, o mecanismo primário da inativação de microrganismos consiste no dano direto aos ácidos nucleicos celulares. Sua eficiência depende principalmente das características do efluente, da baixa concentração de coloides e partículas no esgoto, da intensidade da radiação ultravioleta aplicada, do tempo de exposição dos microrganismos à radiação e da configuração do reator.