氧化溝利用循環環式反應池(ContinuousLoopReator)作為生物反應池，并使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置向反應池中液體傳遞水平速度，從而使液體在池中循環。氧化溝是活性污泥法的一種變型，在水力流態上不同于傳統的活性污泥法，氧化溝是一種首尾相連的循環流動曝氣溝渠。最早的氧化溝渠是土溝渠，間歇進水、間歇曝氣，從這一點上來說，氧化溝最早是以序批方式處理污水的。1954年荷蘭建成了世界上第一座氧化溝污水處理廠，為一個環形跑道，斜坡式池壁反應池，采用間歇運行方式，白天做曝氣池用，晚上做沉淀池用，結構簡單，處理效果好。

　　氧化溝處理污水的整個過程如進水、曝氣、沉淀、污泥穩定和出水全部集中在氧化溝內完成，最早的氧化溝不需要設初次沉淀池、二沉池和污泥回流設備，采用延時曝氣、連續進出水，所產生的污泥在污水凈化的同時得到穩定，處理設施大大簡化。

　　在我國，氧化溝技術的研究和工程實踐始于20世紀70年代，目前氧化溝以其經濟簡便的突出優勢已成為中小型城市污水廠的首選工藝。

　　氧化溝一般由溝體、曝氣設備、進出水裝置、導流和混合設備組成，溝體的平面形狀一般呈橢圓形，也可以是方形的、圓形的或其他形狀的，溝截面形狀多為矩形和梯形。