曝氣池是好氧活性污泥法的核心,好氧活性污泥法對廢水中溶解性和膠體狀的有機物的去除就是在曝氣池內完成的,因此曝氣池有時也被稱為污水處理的反應池。經過調整p值、除油、均質調節等一級處理后的廢水和回流污泥一起進入曝氣池,通過機械、鼓風等曝氣形式向曝氣混合液中通入氧,混合液中的微生物在有溶解氧的情況下,對進水中的有機物進行氧化分解,使之無機化,達到去除廢水中有機物的目的。

可以說,污水處理廠的其他構筑物和設施都是圍繞曝氣池設置或以曝氣池為基礎的。比如各種一級處理設施和二沉池、回流污泥泵房等都是以滿足曝氣池需要為前提的,各種三級處理或深度處理設施也需要根據曝氣池的處理效果而確定工藝流程和處理方式。

傳統工藝生物處理系統的曝氣池一般單獨設置,前有初沉池、后有二沉池,但也有將曝氣池和二沉池合建在一起的工藝,比如SBR工藝、一體式氧化溝工藝以及完全混合活性污泥法的合建式曝氣池等。