由于乳化油的油珠极小，其表面形成一层带有电荷的界膜，油珠外围形成双电层，使油珠相互排斥极难接近，在动力学上有一定的稳定性，较难处理。因此首先要破乳，破坏油珠的界膜，使油珠相互接近并聚集成大滴油珠从而浮出水面。乳化油破乳后还需进行后续处理。化学破乳化学破乳是指通过使用某种化学试剂来降低油水界面能、改变界面膜特性，使界面膜变薄，从而利于液滴的聚并，达到破乳的目的。添加的化学试剂称之为破乳剂。其中KangWL等的研究表明，投加破乳剂的量越大，界面膜变薄的速率越快。在破乳剂量达到临界值时，界面张力降至最低，乳液脱水率最高、破乳效果最好。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
近年来化学破乳的研究主要集中在设计和合成不同结构的破乳剂，如聚醚型、聚酞胺型和聚丙烯酸型破乳剂及其破乳性能的评价，如檀国荣等以不同的起始剂合成了一系列聚醚型破乳剂，发现在一定范围内破乳剂的支链程度越高，相对分子质量越大，脱水效果越好;孙彦波等引以乙二胺为核心合成了相似的PAMAM与特定调配剂按不同比例进行混和搅拌，发现PAMAM与特定破乳剂复配后的破乳效果可以显著提高;张付生等以α甲基丙烯酸酯、苯乙烯、甲基丙烯酸等物质为原料，合成了具有较高芳香度和适宜极性的聚合物型破乳剂，发现该破乳剂具有较强的表面活性及增溶、絮凝、击破界面膜的能力，破乳脱水效果较好。化学破乳是目前最常用的方法，但是由于破乳剂的针对性比较强，致使其适应复杂成分的乳化废水的能力存在一定的局限性。
