Esta disponible una amplia gama de procesos de oxidación avanzada:

• Procesos de oxidación química usando peróxido de hidrógeno, ozono, peróxido y ozono combinados,  hipoclorito, reagente Fenton, etc.
• elevación de la oxidación ultra violeta tanto como UV/ozono, UV/Peróxido de hidrógeno, UV/aire
• Oxidación del aire húmedo y oxidación catalítica del aire húmedo (donde el aire es usado como oxidante)

Los procesos de oxidación avanzada son particularmente apropiados para aguas residuales que contienen recalcitrantes, tóxicos o materiales no-biodegradables. Los procesos ofrecen algunas ventajas sobre los procesos físicos y biológicos incluyendo:

 - procesos de operabilidad
 - operaciones desatendidas
 - La ausencia de residuos secundarios
 - La abilidad para manejar fluctuaciones de flujo impuestas y composiciones.

CWAO process