O sistema de lodos ativados é amplamente utilizado, a nível mundial, para o tratamento de esgotos domésticos e industriais, em situações que são necessários uma elevada qualidade do efluente industrial e reduzidos requisitos de área. No entanto, este tipo de sistema necessita de uma mecanização sofisticada e em maiores consumos de energia.

É no tanque de aeração que ocorrem as reações bioquímicas de remoção de matéria orgânica. Os microrganismos se utilizam do substrato (DBO) presente no esgoto para se desenvolver. No decantador secundário ocorre a sedimentação dos sólidos, permitindo que o efluente final saia clarificado. Os sólidos sedimentados no fundo do decantador retornam ao tanque de areação, aumentando a concentração da biomassa, o que é responsável pela elevada eficiência do sistema.

As seguintes modalidades são encontradas em um sistema de lodos ativados: aeração convencional; aeração prolongada; e batelada. A escolha da modalidade será em função da disponibilidade de área, qualidade do efluente final, gasto energético, entre outras.