物理方法主要用于化学废水的预处理，通常作为主要处理方法。典型的方法是吸附法，凝结沉淀法，和气浮法。
1吸附法：吸附法是通过吸附剂与吸附剂分子之间的亲和力使吸附剂分子集中在它们之间的界面上的过程。目前，常用的吸附剂包括活性炭，分子筛，磺化煤和树脂。不同的吸附剂对污染物的吸附效果不同。其中，活性炭由于其比表面积大，易于回收和价格便宜而被广泛使用。吸附法虽然效果明显，但仅适用于单组分低浓度废水，不适用于多组分高浓度废水。同时，吸附剂需要合理的再生技术，否则容易造成二次污染。
2凝结沉淀法：凝结沉淀法是向废水中添加化学物质以破坏废水中悬浮固体和胶体颗粒的稳定系统，使其聚集成较大的颗粒，然后通过重力沉淀水处理法进行分离。目前，混凝剂经常被添加铝盐，铁盐，聚铝，聚铁和聚丙烯酰胺。复合混凝剂的治疗效果优于单一混凝剂。混凝沉淀法是废水处理中常用的方法。可用于降低废水的浊度，颜色，某些重金属和放射性物质，还可用于提高污泥的脱水性能。
使用无机絮凝剂硫酸铝，氯化铁，聚氯化铝和有机絮凝剂聚丙烯酰胺对化学废水进行了深入研究，结果表明各种絮凝剂处理的最佳pH值和最佳用量。另外，无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂并用时，污染物的去除率明显提高。
3气浮法：气浮法是将人为产生的小气泡传递到废水中，使气泡附着在水中的悬浮颗粒上而成为絮凝物，并在水的作用下被带到液面。气泡漂浮形成浮渣，与水分离，从而达到提高水质和回收水中有价值物质的目的。气浮分为压力浮选，曝气浮选和真空浮选。气浮分离处理效率高，占地面积小，表面负荷大，出水水质好，分离出的污泥量比沉淀法少2至10倍，也可以节省化学药品，但耗电方法比较大。简而言之，物理处理废水的优点是占地面积小，出水水质好，冲击负荷大，脱色效果好，操作简单，自动控制方便。
