廢水中的細小懸浮顆粒和膠體微粒質量比較輕，尤其是膠體微粒直徑為10--3～10-?毫米，由于這些細小顆粒在水中做著無規則的布朗運動，且膠體微粒帶有同性電荷，彼此間存在著靜電排斥力，因此不能相互靠近以結成較大的顆粒而下沉。由此，廢水中的細小懸浮顆粒和膠體微粒不易沉降，總保持著分散且相對穩定的狀態。所以，要使膠體顆粒沉降，就必須破壞膠體的穩定性，促使膠體顆粒相互接觸成為較大的顆粒，其關鍵在于減少膠粒的帶電量。混凝是凝聚和絮凝的總稱。凝聚是指向污水中投加低分子電解質和膠體微粒的電荷，降低電位，使得膠體脫穩沉降；絮凝是指向污水中投加少量高分子聚合物時，聚合物分子即被迅速吸附結合在膠體微粒表面上，一個高分子鏈狀物同時可吸附多個膠體微粒，各微粒依靠高分子連接作用構成某種聚集體或結合為絮狀物而沉淀分離。

實際上，在廢水混凝處理過程中兩者不是分開的。向廢水中投加藥劑，進行水和藥劑的混合，從而使水中的膠體物質產生凝聚和絮凝這一綜合過程稱為混凝過程。

混凝的影響因素有pH值、溫度、混凝劑以及攪拌。能夠使水中的膠體微粒相互黏結和聚結的物質稱為混凝劑，它具有破壞膠體穩定性和促進膠體絮凝的功能。

混凝劑通常可分為無機鹽和高分子兩類。無機鹽類包括硫酸鋁、明礬、三氯化鐵等混凝劑；高分子類包括聚合氯化鋁、聚合氯化鐵等。

加藥混凝處理可以有效地降低廢水的濁度和色度，去除廢水中呈膠體狀態的高分子有機物質、放射性物質及其他微細顆粒物質。在實際的廢水處理過程中，有時使用單一的混凝劑不能取得良好的效果，往往需要投加輔助藥劑以提高混凝效果，這種輔助藥劑稱為助凝劑。另外，為了強化沉淀池的沉淀效果，混凝法也常用于初次沉淀池和二次沉淀池，當對二級出水進行三級處理或深度處理時也常用混凝工藝。