氣浮工作時，是向水中通入或設法產生大量的微細氣泡，形成水、氣、被去除物質的三相混合體，使氣泡附著在懸浮顆粒上，因黏合體密度小于水而上浮到水面，實現水和懸浮物分離，從而在回收廢水中的有用物質的同時又凈化了廢水。氣浮可用于不適用沉淀場合，以分離密度接近于水和難以沉淀的懸浮物，例如油脂、纖維、藻類等，也用來去除可溶性雜質，如表面活性物質。該法廣泛應用于煉油、人造纖維、造紙、制革、化工、電鍍、制藥、鋼鐵等行業的廢水處理，也用于生物處理生分離活性污泥。

懸浮物表面有親水和憎水之分。憎水性顆粒表面容易附著氣泡，因而可使用氣浮。親水性顆粒用適當的化學藥品處理后可以轉為憎水性。水處理中的氣浮法常用混凝劑使膠體顆粒結為絮體，絮體具有網絡結構，容易截留氣泡，從而提高氣浮效率。水中如有表面活性劑（如洗滌劑）可形成泡沫，也有附著懸浮顆粒一起上升的作用。 多級氣浮機：溶氣方式為加壓射流，這類氣浮運用的也比較多，特點是占地面積小，處理能力高，耐沖擊負荷大。