自凈作用是指被污染的水體中污染物質(zhì)的濃度在流動(dòng)中自然降低的現(xiàn)象，這種凈化大體可以分成物理凈化（如擴(kuò)散、稀釋）、化學(xué)凈化（如因發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)使污染物濃度降低）、生物凈化（如水中微生物對(duì)有機(jī)物的氧化分解作用）三類。水的自凈作用主要是生物凈化。廢水中的有機(jī)物在水中的分解分需氧和厭氧兩種。如果水里的溶解氧足夠供給有機(jī)物氧化的需要，有機(jī)物在微生物作用下被氧化而分解。如果供氧不足，有機(jī)物在厭氧菌的作用下進(jìn)行厭氣（或嫌氣）分解。
在水的自凈中促使有機(jī)物分解的微生物，主要是水棲細(xì)菌屬、真菌、藻類和許多單細(xì)胞或多細(xì)胞低等生物等。總的來講，水里的有機(jī)物分解時(shí)要消耗大量的氧。如果供氧充足，需氧有機(jī)污染物質(zhì)先在細(xì)胞體外發(fā)生水解而生成較簡(jiǎn)單的化合物，再透入細(xì)胞內(nèi)發(fā)生分解，一部分被合成為細(xì)胞材料，供細(xì)菌生長(zhǎng)和繁殖，另一部分在分解中放出能量，把最簡(jiǎn)單的生成物排除。溶解氧的測(cè)定可鑒別水體是否凈化以及自凈的能力。在缺氧條件下，水質(zhì)將被嚴(yán)重污染。