废水中溶解性物质，包括无机物(如CN ^- , S^2- , Fe²⁺, Mn²⁺、汞、铝、铜、银、金、六价铬、镍 等）和有机物，可以通过化学氧化还原反应转化成无害的物质，或者转化成容易从水中分离排除的形态 (气体或固体)，从而达到处理的目的，这种方法称为氧化还原处理法。
对于无机物的化学氧化或还原过程，元素(原子或离子)失去或得到电子，引起化合价升高或降低。失去电子的过程称为氧化，得到电子的过程称为还原。得到电子的物质称为氧剂，失去电子的物质称为还原剂。
      对于有机物的化学氧化或还原过程，往往难以用电子的转移来分析判断。一般将加氧或去氢的反应称为氧化，或者有机物与强氧化剂相作用生成C0₂、H₂ O等的反应判定为氧化反应;将加氢或去氧的反应称为还原。
      废水处理中常采用的氧化剂有空气、臭氧、氯气、次氯酸钠及漂白粉等；常用的还原剂有、亚硫酸氢钠、、水合脐及铁屑等。投药氧化还原法的工艺过程及设备比较简单，通常只需一个反应池，若有沉淀物生成，尚需进行固液分离及泥渣处理。
     在电解氧化还原法中，电解槽的阳极可作为氧化剂，阴极可作为还原剂。电解氧化还原法的工艺过程及设备均有其特殊性，将另辟专节讨论。