諸特徵
廢水或污染物一旦進入水體後，就開始了自淨過程。該過程由弱到強，直到趨於恆定，使水質逐漸恢復到正常水平。全過程的特徵是：
1）進入水體中的污染物，在連續的自淨過程中，總的趨勢是濃度逐漸下降。
2）大多數有毒污染物經各種物理、化學和生物作用，轉變為低毒或無毒化合物。
3）重金屬一類污染物，從溶解狀態被吸附或轉變為不溶性化合物，沉澱後進入底泥。
4）複雜的有機物，如碳水化合物，脂肪和蛋白質等，不論在溶解氧富裕或缺氧條件下，都能被微生物利用和分解。先降解為較簡單的有機物，再進一步分解為二氧化碳和水。
5）不穩定的污染物在自淨過程中轉變為穩定的化合物。如氨轉變為亞硝酸鹽，再氧化為硝酸鹽。
6）在自淨過程的初期，水中溶解氧數量急劇下降，到達最低點後又緩慢上升，逐漸恢復到正常水平。
7）進入水體的大量污染物，如果是有毒的，則生物不能棲息，如不逃避就要死亡，水中生物種類和個體數量就要隨之大量減少。隨著自淨過程的進行，有毒物質濃度或數量下降，生物種類和個體數量也逐漸隨之回升，最終趨於正常的生物分布。進入水體的大量污染物中，如果含有機物過高，那么微生物就可以利用豐富的有機物為食料而迅速的繁殖，溶解氧隨之減少。隨著自淨過程的進行，使纖毛蟲之類的原生動物有條件取食於細菌，則細菌數量又隨之減少；而纖毛蟲又被輪蟲、甲殼類吞食，使後者成為優勢種群。有機物分解所生成的大量無機營養成分，如氮、磷等，使藻類生長旺盛，藻類旺盛又使魚、貝類動物隨之繁殖起來。
實現方式
水體自淨主要通過三方面作用來實現。
物理作用
物理作用包括可沉性固體逐漸下沉，懸浮物、膠體和溶解性污染物稀釋混合，濃度逐漸降低。其中稀釋作用是一項重要的物理淨化過程。
化學作用
污染物質由於氧化、還原、酸鹼反應、分解、化合、吸附和凝聚等作用而使污染物質的存在形態發生變化和濃度降低。
生物作用
由於各種生物（藻類、微生物等）的活動特別是微生物對水中有機物的氧化分解作用使污染物降解。它在水體自淨中起非常重要的作用。
水體中的污染物的沉澱、稀釋、混合等物理過程，氧化還原、分解化合、吸附凝聚等化學和物理化學過程以及生物化學過程等，往往是同時發生，相互影響，並相互交織進行。一般說來，物理和生物化學過程在水體自淨中占主要地位。
作用分類
從水體形成自淨作用的場所上看，水體的自淨作用又可分成以下幾類：
水與大氣間的自淨作用
這種作用的表現，如河水中的二氧化碳、硫化氫等氣體的揮發釋放和氧氣溶入等。
水的自淨作用
污染物質在河水中的稀釋、擴散、氧化、還原，或由於水中微生物作用而使污染物質發生生物化學分解，以及放射性污染物質的蛻變等等。
水與底質間的自淨作用
這種作用表現為河水中懸浮物質的沉澱，污染物質被河底淤泥吸附等等。
水體底質中的自淨作用
由於底質中微生物的作用使底質中的有機污染物質發生分解等。
