污水中有大量的含碳有機物與含氮有機物，前者以碳、氫、氧為基本元素。后者以氮、硫、磷為基本元素。含氮有機物在好氧分解過程中，較終會轉化為氨氮肥、亞硝酸鹽氮肥、硝酸鹽氮、水和二氧化碳等無機物。因此測定上述三個指標可反映污水分解過程與經處理后無機化的程度。當二級污水處理廠中只有少量亞硝酸氮出現時，該處理出水尚不能穩定，當氧量不足時，則污水中的有機氮大多數轉化為無機物，出水流入水體后是較為穩定的。一般進廠污水的氨氮值約30~70mg/L。進廠水中一般不含有亞硝酸鹽與硝酸鹽。二級污水處理廠一般不能大量除氮肥，處理程度較高時，能夠將部份氨氮轉化為硝酸鹽氮。總氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮超標推薦使用微生物菌種結合聚合氯化鋁（生物處理法）