1重力及机械分离法：这种方法多用于对含油废水的初期处理，其原理是在重力场中，油与水存在密度差，采用特定的机械设施可以使其分离。而油粒大小、油水密度差、流动状及流体的粘度又决定了油水分离的速度。它们之间的关系可用Stockes矛NNewton等定律来描述。现阶段我国所采用的机械设施技术与国外相比还有较大差距，应向着集成化体积小、效率高的方向发展。
2气浮法：气浮法是以气泡粘附水中的悬浮物，使其悬浮于水面，达到分离的目的。这种方法可以实现水中固体与固体，液体与液体以及溶质中离子等多种状态的物质分离。由于其具有的高效快速的特点，气浮法是目前国内外含油废水处理中使用最广泛的一种水处理技术。气浮法按气泡产生的方式不同，可分为鼓气气浮、加压气浮和电解气浮等。目前阶段，对于气浮装置的改进和溶气系统的优化，是气浮法研究的主要方向。关于气浮装置的改进，陆斌采用两级混凝气浮一生物接触氧化工艺处理含油乳化液废水，提高了COD和油的去除率。而对溶气系统的优化，王振欧采用喷射溶气回流浮选工艺处理含油废水，据其研究结果表明运用此种方法效率大大提高并且效果明显。
3絮凝法：絮凝过程是处理乳化含油废水的重要组成部分，通常通过使用絮凝剂的方式使其絮凝。此法作用原理是通过乳化油分散的微粒絮凝而达到油水分离。这种方法的研究方向是开发新型的絮凝剂。在此杨永哲等的实验是最成功的，他们改进了型复合碱式氯化铝在处理含油废水中的应用，结果表明，絮凝剂使用量及产生的杂质大大减少，整个过程所用费用较低。虽然当前有机高分子絮凝剂的研究发展很快，但用于处理分散油及乳化油并非易事，现以用作其他方法的辅助剂。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
4吸附法：因其技术的突飞猛进，吸附技术在含油废水处理方面也占有一席之位。吸附法的工作原理是加大吸附剂的表面积，使溶解油和其他溶解的有机物吸附在其表面，从而达到油水分离的目的。吸附剂一般分为炭质吸附剂、无机吸附剂和有机吸附剂。虽然活性炭使用范围最广，吸附能力强，但其成本过高，吸附能力有限，就使得它在使用中受到很大的限制。吸附法在处理含油废水方面的出路是寻求合适的吸附剂。目前在高效、经济的吸油剂的开发与应用方面，主要集中于两个方面，一是开发出新的填充剂，使吸附剂的填充容量增加，吸附能力增强。二是开发新的亲水性吸油材料，增强吸附能力。
5生化法：生化法是利用微生物生化作用去除有机物，可分为好氧处理和厌氧处理，有活性污泥、生物膜和氧化塘等不同的处理形式。虽然生化法本身具有的优势使其在国内外得到广泛应用，但是它也存在着一些缺点，如水质变化和冲击负荷较低、容易产生污泥膨胀，且废水中含油物质的种类和含量变化本身对生化处理的效果也有极大影响。曾科、万红友在研究中发现：随油脂浓度的增加，油脂富集，污泥上浮严重，流失率增加。针对含油废水，进行选取优势的菌种，提高处理效率，对传统的活性污泥法进行革新在原来基础使效果更加明显。