根据二级处理技术净化功能对城市污水所能达到的处理程度，在它的处理水中，一般情况下还含有相当数量的污染物，这些污染物即是
深度处理的对象，主要有水中残存的
悬浮物（包括活性污泥颗粒）、色度、臭味；水中残存的bod5、COD等有机物；氮、磷营养元素；细菌、病毒等有毒有害物质及部分溶解性无机物、无机盐。
对于残存的有机物，悬浮状态的可以采用微滤、混凝沉淀等处理技术；溶解状态的可采用混凝沉淀、吸附、臭氧氧化等技术；对于营养元素，可采用吹脱法、生物脱氮等技术进行脱氮；可采用化学除磷法、生物除磷法进行除磷；对于细菌病毒，可采用臭氧氧化、消毒等技术进行去除；对于溶解性无机物、无机盐，可采用反渗透、电渗析、离子交换、超滤等技术进行去除。
