O processo de lodo ativado pode ser enquadrado como tratamento aeróbio, de crescimento em suspensão na massa líquida e com retenção de biomassa. A introdução de oxigênio pode ser feita de diferentes formas, como por meio de aeradores superficiais, sistemas com difusores, e até mesmo oxigênio puro pode ser introduzido diretamente nos tanques. Os sólidos biológicos crescem na forma de flocos e são mantidos em suspensão pelo equipamento de aeração, não havendo meio suporte de biomassa, como os materiais inertes (pedras, plástico etc.) introduzidos nos sistemas de filtros biológicos. A retenção de biomassa é feita pela recirculação do lodo separado nos decantadores acoplados aos reatores biológicos.

O processo de sedimentação é governado principalmente pela concentração das partículas em suspensão. Quanto mais concentrado for o meio, maior será a sedimentação.

Um sistema de lagoas aeradas mecanicamente é um processo de lodos ativados, sem recirculação de lodo, composto de tratamento preliminar (gradeamento e desarenação), lagoas aeradas mecanicamente e lagoas de decantação.

Nas situações em que ocorrem grandes flutuações de população e, consequentemente, de carga orgânica, a variante com aeração prolongada pode operar sob o regime de bateladas sequenciais.

Na variante do processo de lodos ativados conhecida por aeração prolongada, não se empregam decantadores primários, e o tratamento biológico é dimensionado de forma a produzir um excesso de lodo não mineralizado, sem necessidade de qualquer tipo de digestão complementar do lodo.

Os adensadores por gravidade são unidades semelhantes aos decantadores de secção circular em planta, sendo alimentados com o lodo pelo centro e pela parte superior, dentro de um anteparo que o direciona para o fundo, de onde é removido após sofrer adensamento. Enquanto isso, o líquido sobrenadante escoa pelos vertedores perimetrais posicionados à superfície do adensador, podendo ser recirculado à entrada da ETE.

Existem, basicamente, dois tipos de decantadores de esgotos: os de secção octogonal e concêntrica em planta e de escoamento longitudinal, e os de secção circular.

Nas estações de grande porte, as grades devem ter um dispositivo mecanizado de remoção do material retido, que é constituído de um rastelo mecânico, tipo pente, cujos dentes se entrepõem nos espaços entre barras da grade. O rastelo é acionado por um sistema digital de válvulas, sendo que a remoção ocorre no sentido ascendente e, na parte superior, o material é depositado sobre esteira rolante, que o descarrega em caçamba.

As lagoas aeradas mecanicamente foram concebidas para resolver problemas de sobrecargas em sistemas de lagoas de estabilização.

Os decantadores primários providenciam uma redução da carga orgânica afluente ao tratamento físico sedimentológico. O lodo separado nos decantadores secundários retorna para o tanque de aeração, mas há a necessidade de descarte do lodo excedente para o controle do processo biológico.