濕式氧化法是一種物理—化學法。這種方法在高溫下（臨界溫度為150℃～370℃）和高壓(0.5～20MPa)條件下用來處理高濃度有機廢水和不易生化的廢水是十分有效的。由於剩餘污泥在物質結構上與高濃度有機廢水十分相似，因此這種方法也可用於處理剩餘污泥。
用WAO法處理剩餘污泥，反應溫度對總COD的降解效果影響很大。在300 ℃和30min的停留時間下，總COD可去除80％，反應溫度對剩餘污泥氧化作用的影響大於活性污泥中溶解氧濃度的變化對濕式氧化效果的影響。在特定的溫度和壓力下，總COD要變成可溶性有機物主要依賴於氧化時間。由於剩餘污泥是由大量的細菌群組成，它在高溫下能夠比較容易水解，從細胞中釋放出大量可溶性有機物，在300℃以上並氧化30min以後，除部分可溶性COD被氧化成CO2和H2O外，剩餘可溶性有機物成分都是以乙酸和其它有機酸為主的難分解有機物。在這一過程中，82％的COD降解（其中75％被氧化，7％轉化成可溶性有機物），18％的COD以非溶性形式存在；70％以上的mlss被去除，且使MLVSS∶MLSS的比率明顯降低。反應中灰分並沒有發生化學反應，它的減少是由於本身被溶解進入溶液中所致。經處理後的MLSS極易從混合液中沉澱出來。
為了使污泥得到進一步的生物處理，目前國外研究的方向大多集中在污泥成分的轉化。WAO液體中剩餘有機物在下臨界條件下很難被氧化，最終的產物以乙酸的形式存在，而不是CO2和H2O。乙酸在WAO處理中非常難被進一步被氧化，但在厭氧和好氧生物處理過程中十分容易被降解，因此在WAO設計中通常選擇乙酸的濃度作為動力學參數。活性污泥的組分非常複雜，很難用一個簡單的表達式表示，所以在設計WAO處理系統中必須使用簡化的分析參數，例如MLVSS，可溶性COD，乙酸，甲醛等，這些參數被最佳化組合後，就有可能使WAO系統在最佳條件下運行，並為下一步的生物處理提供最易降解的原料。
WAO法處理城市污水廠活性污泥是十分有效的。但由於是在高溫高壓下運行，設備複雜，運行和維護費用高，適用於大、中型污水處理廠。
