污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附和代謝作用，然后對污泥與水進行分離完成的。活性污泥中的微生物在有氧的條件下將污水中的一部分有機物用于合成新的細胞，將另一部分有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成所需的能量，其最終產物是CO2和H2O等穩定物質。這也就是污水中BOD5的降解過程。在這種合成代謝與分解代謝過程中，溶解性有機物（例如低分子有機酸等易降解有機物）直接進入細胞內部被利用，而非溶解性有機物則首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后進入細胞內部被利用。