Les systèmes de traitement aérobie sont basés sur un processus biologique exploité et contrôlé dans des conditions aérobies (avec aération) qui traite efficacement la DCO, la DBO et les MES en eau, en dioxyde de carbone et en nouvelle biomasse.
Les eaux usées ou les eaux résiduaires (effluents) provenant d'opérations industrielles contiennent des impuretés organiques. Ces eaux ne peuvent donc pas être rejetées directement dans l'environnement puisque les impuretés organiques présentes consomment l'oxygène dissous dans les eaux réceptrices, d'où la nécessité de les traiter efficacement avant d'être rejetées en toute sécurité dans l'environnement.
Pour ce faire, on utilise généralement un traitement biologique aérobie. Le principal procédé utilisé dans le monde est celui des boues activées. Il s'agit d'un procédé biologique aérobie qui utilise des micro-organismes tels que des bactéries et des protozoaires pour la décomposition des matières organiques. Le traitement biologique aérobie implique la production d'une masse activée de micro-organismes qui stabilisent efficacement le contenu organique des déchets en présence d'oxygène et les convertissent en dioxyde de carbone et en eau qui peuvent être éliminés en toute sécurité dans l'environnement.
Parmi les procédés de traitement aérobie, on note :