Pri rozklade hnilobných častíc sa môžu oxidačné a redukčné procesy striedať, alebo prebiehať súčasne.

Pri aeróbnych biologických procesoch samočistenia prebieha biochemický rozklad organických látok mikroorganizmami v prítomnosti kyslíka. Pri podmienkach, kedy sa spotrebovaný kyslík ihneď nahrádza v dostatočnom množstve nevznikajú medziprodukty, ktoré sú typické pre anaeróbne čistenie.

Sprostredkovateľmi oxidačného pôsobenia kyslíka na organické látky prítomné vo vodách sú najmä baktérie. Rozkladné pôsobenie baktérií sa prejaví na spotrebe kyslíka, ktorej veľkosť ovplyvňuje hodnotu deficitu kyslíka. Baktérie na svoj rozvoj potrebujú optimálnu teplotu, alkalitu, organické látka a kyslík. Niektoré baktérie môžu prijímať živé látky len v kvapalnej forme, iné môžu napádať aj tuhé látky. V odpadových vodách baktérie napádajú najmä bielkovinové látky, ktoré sú často v koloidnej forme. Baktérie sú citlivé najmä na teplotu, chemické vlastnosti vody a na pôsobenie ultrafialového žiarenia. Mnohé anorganické a organické chemikálie pôsobia na baktérie toxicky.

Faktory, ktoré podstatne ovplyvňujú samočistenie:
· množstvo a rozložiteľnosť znečisťujúcich látok,
· toxicita prítomných látok,
· teplota,
· kvalita a kvantita biologické osídlenia
· koncentrácia rozpusteného kyslíka,
· vodnatosť toku,
· rýchlosť vody,
· prietok,
· stupeň zriedenia nečistôt.

Pretože anaeróbne procesy sú nežiadúce pre znehodnocovanie vody a prostredia zapáchajúcimi rozkladnými produktami (sulfán, tioalkoholy), treba zabezpečiť v tokoch a v nádržiach podmienky pre priebeh aeróbnych procesov - voda musí obsahovať dostatočné množstvo rozpusteného kyslíka. Na podporu samočistiacej schopnosti sa preto v toku v čase sucha zvyšujú prietoky z akumulačných priestorov, prevzdušňovanie vody sa zlepšuje priečnymi stavbami (stupne, hate).

Potrebné zriedenie závisí od charakteru odpadovej vody: pre splaškové vody sa predpokladá 30 - 50 násobné riedenie vodou za dostatočné, rýchlosť vody má byť v rozsahu 0,6 - 0,4 m.s-1, aby sa vypúšťané nečistoty rýchlo premiešali s riečnou vodou. Po zriedení nasleduje samočistenie aj v stojatej vode.

Najdôležitejšími zdrojmi molekulového kyslíka je kyslík zo vzduchu nad vodnou hladinou a asimilačná schopnosť fytoplanktónu a zelených rastlín. Kyslík produkovaný asimiláciou zelených rastlín, najmä rias, závisí od denných a sezónnych faktorov, od množstva a charakteru znečistenia. Pri posudzovaní samočistiacej schopnosti toku sa preto ráta len s rozpúšťaním atmosférického kyslíka.

Rozklad organických látok nachádzajúcich sa vo vode ako znečistenie a ich mineralizácia sú spojené so spotrebúvaním kyslíka rozpusteného vo vode (krivka - závislosti spotreby kyslíka od času).