A sedimentação é uma operação que ocorre por osmose, com a separação de partículas sólidas com densidade superior à do líquido circundante.

É necessário fazer um tratamento preliminar, com a remoção da areia, para sedimentar as partículas inorgânicas de maiores dimensões. Esse processo é feito com uso de decantadores e uso de filtros biológicos.

A sedimentação dos sólidos em suspensão do esgoto bruto é feita durante o tratamento primário, em caixas de areia.

Durante o tratamento secundário, ocorre a decantação final para remoção dos sólidos biológicos. Esse processo ocorre em adensadores por gravidade.

No tratamento físico-químico, ocorre a sedimentação, após a precipitação química com o polimento de efluentes do tratamento secundário, a remoção química dos nutrientes e o tratamento físico-químico (coagulação química) de despejos domésticos e industriais.