污水處理的物理性質的主要指標是水溫、色度、濁度、臭味、固體物質等，這也是污水處理設備是否達標的重要考核標準。
污水的水溫對污水的物理、化學及生物性質有直接的影響，所以，水溫是表征污水水質的重要指標之一。根據統計資料表明，我國各地的生活污水的年平均溫度差別不大，平約在10-20度之間。工業生產污水的水溫與生產工藝有關，變化很大。污水的水溫過低(如低于5%C)或過高(如高于40°C)都影響污水的生物處理效果。
污水由于所含雜質(懸浮固體、膠體或溶解物質)不同而呈現不同的顏色。生活污水的顏色常呈灰色。但是當污水中的溶解氧降低至零，污水所含有機物腐爛，則水的顏色轉呈黑褐色并有臭味。生產污水的色度因工礦企業的性質而異，差別極大。有色污水排入水體后，會對環境造成表觀的污染，并會減弱水體的透光性，影響水生生物的生長。
色度可由懸浮固體、膠體或溶解物質形成。懸浮固體形成的色度稱為表色:膠體或溶解物質形成的色度稱為真色。水的顏色用色度作為指標。
水中含有泥土、粉砂、微細有機物、無機物、浮游生物等懸浮物和膠體物都可以使水體變得渾濁而呈現-定濁度。在水質分析中規定，1mg一定粒度的藻土在000l水中所構成的油度為一個標準濁度單位，簡稱1度。
生活污水(的臭味主要由有機物產生的氣體造成。工業污水的臭味主要是化合物造成。臭味不僅給人以感官不悅,甚至會危及人體生理健康，引起呼吸困難、胸悶、嘔吐等。
污水中的固體物質按存在形態的不同可分為懸浮的、膠體的和溶解的三種。按性質的不同可分為有機物、無機物與生物體三種。固體含量用總固體量作為指標，英文縮寫為TS。
把一定量水樣在105一110C烘箱中烘干至恒重，所得的質量即為總固體量(TS)。總固體包括溶解物質(DS)和懸浮固體物質或叫懸浮物(SS)。水樣經過濾后，濾液蒸干所得的固體即為膠體和溶解性固體(DS)，濾渣脫水烘干后即是懸浮固體(SS)。懸浮固體根據揮發性能可分為揮發性固體(VSS)和非揮發性固體或灰分(NVSS)兩種。將懸浮固體在600°C的溫度下灼燒，揮發掉的量即是揮發性固體也稱灼燒減量，灼燒殘渣則是非揮發性固體。生活廢水中，前者約占70%，后者約占30%。
膠體(顆粒粒徑為0.001~0.1μm)和溶解固體或稱為溶解物也是由有機物與無機物組成。生活廢水中的溶解性有機物包括尿素、淀粉、糖類、脂肪、蛋白質及洗滌劑等;溶解性無機物包括無機鹽、氯化物等。工業廢水的溶解性固體成分極為復雜，視工礦企業的性質而異，主要包括種類繁多的合成高分子有機物及重金屬離子等。溶解固體的濃度與成分對污水處理方法的選擇及處理效果產生直接的影響。
