氧化法是向含酚废水中添加强氧化剂，将废水中的苯酚氧化成二氧化碳和水，实现降低废水中酚含量的目的。常用的强氧化剂主要有：双氧水、Fenton试剂、二氧化氯、臭氧等。双氧水可用于处理苯酚及酚的衍生物，效果均很好。刘琼玉等认为，含酚废水直接采用混凝处理效果较差，进行适当程度的UV/H2O2氧化预处理，不仅可除去部分CODCr，还可提高废水的混凝性能。Fenton试剂具有较强的氧化能力，因此被广泛用于废水处理。程丽华等研究了用Fenton试剂处理废水中的酚及酚的衍生物，并考察了H2O2及Fe2+浓度、pH值、反应温度和反应时间对降解酚类物质的影响，得出了Fenton试剂降解酚类物质是非常有效的结论，当H2O2浓度为4mmol/L、Fe2+浓度为0.5mmol/L，在pH值为3，室温处理40min时，Fenton试剂对试验所做的7种苯酚及酚的衍生物均可以达到98%以上的去除率。孟庆尧等在室温条件下，H2O2质量浓度为25mg/L，Fe2+质量浓度为4mg/L，初始pH值为4，反应1h，利用Fenton法处理含酚类废水，处理效果显著，苯酚去除率可以达到较高水平，同时水样的CODCr有明显降低。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
二氧化氯作为一种强氧化剂，在工业废水处理中得到越来越广泛的应用。金小元等研究了二氧化氯催化处理含酚废水，考察了pH值、ClO2与废水体积比、反应时间、反应温度等对CODCr去除率的影响。试验结果表明，二氧化氯能有效地降低含酚废水的CODCr，去除率达90%以上。Helmut等公开了使用二氧化氯处理酚醛树脂生产废水的方法，提出了废水中苯酚、甲醛总和与二氧化氯的物质的量之比为1∶1.2～1∶2时，废水处理效果较好。由于工业废水污染物浓度高，处理难度大，而臭氧在水中的溶解度低，使其在水处理时利用率低;另一方面，臭氧的发生装置成本高，使得企业很难接受，因此，臭氧应用受到一定程度的限制。O3/UV法、H2O2/UV法、O3/H2O2法、O3/H2O2/UV法等氧化法可以大量产生具有强氧化性的羟基自由基，能将废水中难降解的酚类有机化合物氧化分解，但其缺点是设备一次投资较高，同时运行成本也较高，所以实际应用较少。