Son las aguas procedentes de hogares, negocios, industria y agricultura, una vez que se han utilizado para los fines que en cada lugar requieren. Así, el agua desechada de la lavadora en casa, o la utilizada para enfriar las turbinas de una fábrica, se dirige a través de la red de alcantarillado a unos colectores que finalmente terminan en la estación depuradora. Las aguas residuales domésticas contienen contaminantes orgánicos y en suspensión mientras que las aguas residuales industriales pueden añadir además metales pesados e hidrocarburos. De esta forma, estas aguas con sustancias tóxicas de naturaleza inorgánica se ven obligadas a pasar por un tratamiento previo en las propias instalaciones donde se generan antes de pasar a los colectores municipales.
Una vez que las aguas residuales domésticas e industriales pasan al colector, comenzarán las fases de depuración del agua que tienen por objeto eliminar residuos orgánicos como aceites, grasas, arenas y sólidos sedimentables así como químicos tales como amoniaco y fósforo. Además en los últimos pasos se transformarán los residuos retenidos en lodos estables que también serán reutilizados.