生物除磷是指在生物反應池中，有機磷氧化成磷酸鹽，進入微生物體內，從剩余污泥中排出的過程。基本原理在于強化微生物的厭氧釋磷和好氧吸磷過程，培養嗜磷菌，使微生物體內的磷含量從常規污泥中的2%提高到3%以上，增加剩余污泥中的磷濃度，提高磷的去除量。
污水廠為達到一級A排放標準，多采用生物除磷工藝，如AAO工藝，帶厭氧缺氧段的氧化溝工藝等，但生物除磷效果常常不夠穩定，常與TP≦0.5 mg/L的一級A標準常有一定偏差，除磷效果也容易受多種因素影響，造成出水指標的浮動。
化學除磷工序常常在生物除磷之后，根據測算，生物除磷（AAO工藝）出水TP濃度一般在1.0 mg/L左右，出水懸浮物SS主要成份主要是活性污泥細碎絮體，含磷量約為3% 左右，按過濾后出水SS 5.0mg/L 計算，SS中的TP量為0.15 mg/L，那么化學除磷后TP應小于0.35mg/L,化學除磷的TP削減量為0.65 mg/L.因此，采用化學除磷工序作為生物除磷的補充十分必要。
化學除磷的原理在于添加高化合價的金屬鹽類化學藥劑，一般經常使用的是三價鐵鹽、鋁鹽等，高價金屬離子可與磷酸鹽結合，形成溶解度低的磷酸鹽化合物，溶解態磷轉變為固態磷，但新形成的磷酸鹽化合物是極細小的晶體，必須經過絮凝、沉淀過過濾等手段才能從污水中分離出來。
化學除磷只是單純的化學反應以及物理化學的絮凝及固液分離過程，只要投加的藥劑量適度，除磷效果是非常可靠的，而且污泥量增加不多，化學藥劑經濟要衡量。