二级处理设置在一级处理之后，目的是除去污水中存在的大量有机污染物，使污水得到进一步净化。相当长时间以来，把生物处理作为污水二级处理的主体工艺，因此，在城市污水处理中，二级处理通常作为生物处理的同义语使用。
污水经过筛滤、沉砂、沉淀等一级处理（预处理），虽然已去除部分悬浮物和25%~40%的生化需氧量（BOD），但一般不能去除污水中呈溶解状态的和呈胶体状态的有机物和氧化物、硫化物等有毒物质，不能达到污水排放标准，故通常需要进行二级处理。
二级处理的工艺按BOD的去除率可分为两类。
（1）不完全的二级处理 这种工艺可以去除75%左右的BOD（包括一级处理），出水的BOD可在60mm/L以下，主要采用高负荷生物滤池等设施。
（2）完全的二级处理 这种工艺可以去除85%~95%的BOD（包括一级处理），出水的BOD可在10mg/L以下，主要使用活性污泥法。
