这类方法是利用化学药品的作用，以调节废液pH值、降低和消除色度为主，同时也有去除部分生化耗氧量和固体悬浮物的作用。包括氧化法、还原法、中和法以及下面所述及的絮凝沉淀法等。
1氧化法和还原法
废水中溶解的有机和无机污染物质，在加入的氧化剂或者还原剂作用下转化成为无害物质。一般来说，氧化法多用于处理含酚、含氰废水，常用的氧化剂包括氯气、漂白粉、臭氧等。还原法多用于处理含铬、含汞废水，常用的还原剂包括硫酸亚铁等。
2中和法
处理酸性或者碱性废水时，需要加入碱性或者酸性的化学药品，使废水变为中性，为后续处理创造条件。在废水中加入石灰乳液(氢氧化钙)是常用的中和法之一，不仅调节了废水的pH值，同时也产生一定的絮凝沉淀作用，降低了废水的色度。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
3絮凝沉淀法
废水中呈胶体状态的污染物质通常有负电荷，胶体颗粒之间互相排斥，形成稳定的溶液。如果在废水中加入带有相反电荷的电解质，使得污染物质的胶体颗粒电性改变，进而在分子引力作用下凝聚成为较大的颗粒沉降。这种方法可以有效地降低废水的浊度和色度，在工业废水的处理中应用十分广泛，既可以作为独立的处理工艺，也可以与其他处理方法配合使用。
4浓缩燃烧法
浓缩燃烧法是氧化法处理高浓度废水的方法之一。用于处理污染负荷高和浓度大的废液，具有经济和有效两方面的特点，既可以降低污染，回收化学药品，又可以回收能量。