河流的自凈作用是指河水中的污染物濃度在隨河水向下游流動過程中在多種機理的作用下自然降低的過程。廢水中污染物種類繁多，進入河流后消除的機理也是多種多樣的。

　　從凈化機制來看，污染物自行消除的過程可分為以下幾類：

　　1.物理凈化過程

　　物理凈化是指由于稀釋、擴散、沉淀等作用而使河水中的污染物濃度降低的過程。其中稀釋作用是一項重要的物理凈化過程。河水中的懸浮固體，在重力作用下，逐漸沉降到河底，成為淤泥。而河流對溶解態(tài)污染物的稀釋能力，是因為污染物進入河流后同時存在兩種運動形式：一是由于受河水的推動而沿水流方向的運動，這種水流輸運污染物的方式，稱為推流;二是由于污染物質(zhì)的進入，在水流中產(chǎn)生了濃度差異，污染物將由高濃度處向低濃度處遷移，這一污染物的運動形式稱為擴散。污染物進入水體后正是在推流和擴散這兩種同時存在而又相互影響的運動形式的作用下，才使得其濃度從排放口開始往下游逐漸降低，得以不斷凈化稀釋。

　　2.化學凈化過程

　　化學凈化是指污染物進入水體后在化學(或物理化學)作用下而使其濃度降低的過程。水體中進行的化學或物理化學凈化過程，包括氧化-還原、酸堿中和、沉淀-溶解、分解-化合、吸附-解吸、凝聚-膠溶等。例如，水體中的低價金屬離子(如二價鐵、二價錳等)，可通過氧化作用生成難溶的高價金屬氫氧化物而沉淀下來;六價鉻可通過還原作用而轉(zhuǎn)化為毒性較小的三價鉻;水中的粘土礦物質(zhì)及腐殖酸膠體顆粒，也可通過吸附、凝聚、沉降等作用轉(zhuǎn)移至底泥中。

　　3.生物凈化過程

　　生物凈化是指在微生物的作用下，有機污染物逐漸分解、氧化使其含量逐漸降低的過程。進入水體的有機污染物的凈化，主要有賴于生物化學過程。在這個過程中微生物消耗或吸收了水中的污染物，使得水體向凈化的方向轉(zhuǎn)變。造成這一轉(zhuǎn)變的生物化學過程常被稱作生物降解。生物降解是指在微生物作用下，有機化合物轉(zhuǎn)化為低級有機物和簡單無機物的過程。

　　生物降解分為好氧生物降解和厭氧生物降解。前者是指在溶解氧(氧分子)存在的條件下，由好氧微生物完成的生物化學反應;后者是指在氧氣不足或無氧氣的情況下，由厭氧微生物完成的生物化學反應。有的微生物既能在有氧條件下進行生物化學反應，也能在無氧或缺氧條件下進行生物化學反應，稱為兼性微生物。