O esgoto doméstico, desde o coletado pela rede de esgoto ou aquele retirado por caminhões limpa fossa, deve ser destinado as ETEs(Estações de Tratamento de Esgoto) que realiza o seu tratamento antes de direcionar o efluente tratado para um curso hídrico, também chamado de corpo receptor. O tratamento do esgoto doméstico ocorre em 4 níveis: o nível preliminar, tratamento primário, tratamento secundário e tratamento terciário ou pós-tratamento. Cada qual, respectivamente, tem o objetivo de remover os sólidos suspensos (lixo, areia), remover os sólidos dissolvidos, a matéria orgânica, nutrientes(principalmente fósforo e nitrogênio) e patógenos (organismos causadores de doenças).
Nível preliminar: são utilizadas grades, peneiras ou caixas de areia para reter os resíduos maiores e impedir que haja danos às próximas unidades de tratamento, ou até mesmo, para facilitar o transporte do efluente.
Tratamento primário: Decantação dos sólidos em suspensão que vão se acumulando no fundo do decantador primário, formando o lodo que depois é retirado para dar continuidade ao processo. Em alguns casos pode se usar substâncias que aglomeram as particulas (floculadores) para dar mais eficiência ao processo. No caso do tratamento primário, a eficiência está em torno de 50%.
Tratamento secundário: os microorganismos irão se alimentar da matéria orgânica convertendo-a em gás carbônico, água e outros gases. O lodo é recirculado no processo para dar maior eficiência, podendo chegar a cerca de 95% (Sistema de lodos ativados). Existem tratamentos secundários que são realizados através de lagoas aeróbias(oxigênio é inserido no processo) e lagos facultativas(podem ser com ou sem oxigênio).
Tratamento terciário ou pós-tratamento: são removidos os poluentes específicos como os micronutrientes (nitrogênio, fósforo, etc) e patógenos (bactérias, fungos, protozoários). Isso quando se deseja que o efluente tenha qualidade superior, ou quando o tratamento não atingiu a qualidade desejada.
É importante frisar que o nitrogênio e o fósforo servem de alimento para algas e plantas aquáticas. Sua remoção evita que exista um excesso de alimentos na água que pode ocasionar um fenômeno chamado de eutrofização, que leva a danos graves ao ambiente aquático, como morte de espécies e proliferaço de espécies de algas nocivas a saúde. A eutrofização é muito comum em locais com saneamento precário, que ou lançam seus resíduos diretamente nos cursos d'água ou em fossas negras.