活性污泥是一种以好氧菌为主体的生物絮凝体，一般呈褐色或茶褐色。其中含有大量的活性微生物，包括细菌、真菌、原生动物、后生动物以及一些无机物、未被微生物分解的有机物和微生物自身代谢的残留物。活性污泥结构疏松，表面积很大，对有机污染物有着吸附凝聚、氧化分解和絮凝沉降的性能。在活性污泥中，各种微生物构成了一个生态平衡的生物群体，而起主要作用的是细菌及原生动物。
-
菌胶团 菌胶团是活性污泥和生物膜形成生物絮体的主要生物，是活性污泥的结构和功能的中心，有较强的吸附和氧化有机物的能力，在水生物处理中具有重要作用。活性污泥性能的好坏，主要可根据所含菌胶团多少、大小及结构的紧密程度来确定。菌胶团为 异养菌 。 -
硝化菌 硝化细菌是一种好气性细菌，包括亚硝化菌和硝化菌。它是在好氧条件下，将氨氮化为 亚硝酸盐 ，再将亚硝酸盐化为硝酸盐的细菌。硝化菌为自养菌。 -
脱氮菌 在无氧条件下，能利用硝酸盐来氧化分解有机物，将亚硝酸盐或硝酸盐还原为氮气。脱氮菌为异养菌。 -
聚磷菌 聚磷菌是传统活性污泥工艺中一类特殊的兼性细菌，在好氧或缺氧状态下能将污水中的磷吸入体内，使体内的含磷量超过一般细菌体内的含磷量的数倍，这类细菌被广泛地用于生物除磷。聚磷菌为异养菌。
-
球衣细菌 菌体排成一列呈丝状，通常为白色或灰色，是最常见的一类菌种，在活性污泥中大量繁殖，会使活性污泥膨胀，给污水处理带来危害。球衣细菌为异养菌。 -
丝状硫磺细菌 丝状硫磺细菌生存于含硫的水中，能将 H2S 氧化为元素硫。主要有两个属，即贝氏硫菌属（Beggiatoa）和发硫菌属（Thiothrix），前者丝状体游离，后者丝状体通常固着于固体基质上。丝状硫磺细菌属自养菌。 -
放线菌 放线菌在适宜条件下，通过一些特殊的生理活动可形成空间网状丝体。活性污泥工艺中的诺卡氏菌即为放线菌的一个属类。诺卡氏菌的增殖会使曝气池内形成的大量生物泡沫，严重干扰活性污泥的正常运行。
