近年来发展的几种典型的物化处理技术主要有：(1)混凝法：是石化废水处理的重要过程之一。向水中投加混凝剂，使污水中的胶体颗粒失去稳定性后碰撞聚集，形成絮状物质从水中分离。此法可去除污水中的细分散固体颗粒、乳状油及胶体物质等。高效混凝处理的关键在于恰当地选择和投加性能优良的混凝剂。混凝法通常与气浮或者沉淀等工艺联用，作为生化处理的预处理。混凝法现存在的问题主要是混凝剂作用单一，处理效果较差，复合(无机与有机)混凝剂的优选是重要的技术问题。(2)电化学氧化法：又称电化学燃烧，是指电极的表面会产生电氧化过程，或者是由电场反应过程产生自由基，这些自由基具有强氧化性质，可以氧化降解有机化合物。电化学氧化法可以分为直接电化学氧化和间接电化学氧化。直接电化学氧化是指在电极中的阳极上生成一种金属过氧化物，这种金属过氧化物与难降解的有机化合物在电极的表面发生氧化还原反应，使得有机化合物被氧化降解。间接电化学氧化是电极表面发生电化学反应，过程中会生成具有氧化性质的物质或者具有还原性质的物质，使得各种污染物质被降解成无害物质。随着电化学氧化法的不断发展进步，由于其不产生环境污染，使得其在污水处理领域得到大家的关注，相关研究人员研究发现电化学氧化法在污水处理领域，重点是生物不易降解的含有机污染物较多的工业废水领域具有良好的处理效果。但是，电化学氧化法在工业生产实践中应用的并不广泛，主要由于反应所需的电极材料比较特殊，电极的使用寿命时间不长，能源消耗也比较大，所以以上几个因素成为电化学氧化法今后发展的重中之重。(3)湿式氧化法：分为湿式空气氧化(WAO)和催化湿式氧化(CWAO)。WAO是利用空气或者纯氧为氧化剂(现阶段也有使用其它氧化剂的，如臭氧、过氧化氢等)，在高温(150℃～350℃)和高压(0.5MPa～20MPa)的条件下在液相中将有机污染物氧化为CO2和H2O等无机物或小分子有机物的化学过程。该技术适用于高浓度、有毒有害或生物难降解有机污染物的处理，具有节能高效、使用范围广和极少有二次污染等优点。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
CWAO是利用氧气或空气作为氧化剂，在高温高压条件下，使用催化剂在液相中氧化水中溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物，使他们分别氧化分解成CO2、H2O及N2等无害物质的化学过程。该技术能实现对有机污染物的高效降解，与WAO的区别在于，CWAO使用催化剂后，可以使得反应的温度和压力大大降低，提高转化效率。近年来又发展了利用超临界水的良好特性来加速反应进程的超临界湿式氧化法(SCWO)。由于湿化氧化技术要求高温高压，运行条件严苛，所以在工业上应用并不广泛。(4)光催化氧化法：是高级氧化法的一种，一般多采用半导体金属氧化物作为光催化剂(如二氧化钛)，在紫外光的照射下(以氧气或空气为氧化剂)，电子在内部会产生迁移现象，生成强还原性的电子和具有强氧化性的空穴，空穴具有极强的获取电子的能力，空穴从水中的OH—和H2O分子处获得电子，使OH—和H2O被氧化成羟基，具有强氧化性，进而发生氧化还原反应，水中难降解的有机物被降解生成H2O和CO2。光催化剂一般采用TiO2、CdSe、CdS、SnO2、ZnO、Fe2O3等。其中TiO2应用较为广泛，它的化学性能稳定，催化性能和活性好，经济价格不高，且无毒无害，不会造成二次污染。光催化氧化法把阳光照射和光氧化剂有效结合，可去除水中许多新型有机污染物，如持久性有机卤化物、农药、类固醇、酚类、抗生素、消炎止痛药、广谱抗菌剂、降脂药、β-阻滞剂等。
光催化氧化法优势在于反应条件温和，无需添加任何氧化剂，避免了进一步的化学污染，降低了成本，光催化氧化反应彻底，适用性广。但是针对石化废水中的有机化合物，光催化氧化法的适用范围及降解效果目前大多数还处在研究阶段，由于催化剂易失活且分离回收困难，光源利用率低，工程造价高，大型反应器的设计等制约因素，该法并未投入到大规模的工程实践以及商业应用中去。
(5)催化臭氧氧化法：是在催化剂的催化活化作用下，臭氧易分解生成具有极强氧化能力的羟基自由基(•OH)，可迅速氧化污水中的大部分有机化合物，包括一些生物难降解的有机化合物。作为高级氧化技术之一的催化臭氧化技术，可应用于各种难降解污水的预氧化、深度处理与回用、反渗透浓水处理等。由于其催化剂制备工艺简单、价格低廉、易于回收处理、催化速度快，催化能力强、高效无毒、不会产生二次污染、发展前景广阔。目前使用较多的是负载型固体催化剂，它包括载体和活性组分(金属)两部分。
另外，气浮法、磁分离、反渗透法、磁电解法、蒸发与结晶、电渗析法、吸附法、电化学膜分离法、电凝聚电气浮法、超声电化学等物化处理方法在许多领域也得到应用。
