含油废水在工业废水排放中居首位，这是因为含油废水量大、源头多，比如：炼油厂的含油废水、食品餐饮类的含油废水、油罐清洗含油废水、金属加工乳化油废水等。根据废水中油的不同存在形式主要划分为四种：
1. 乳化油
乳化油在水中一般还含有活性剂，能使油便于乳化液稳定下来，微粒直径较小。
2. 浮油
浮油一般在水面上是连续漂浮的，形成了油层和油膜。微粒直径较大，去除此类微粒相对来说较为容易。
3. 溶解油
溶解油直径较小，这种微粒溶解于水中，微粒之间分离与合并比较难。
4. 分散油
分散油一般是悬浮在水面的微小油滴，静置一定时间后便会变成浮油，不稳定，微粒较小。当有浮油在水面上生成油膜时，就睡阻隔水体与空气的接触，使水体的氧气来源断绝。当溶解油与乳化油进入水体中，这两种油溶解需要氧气，溶解的过程使水中氧气的含量降低，生产了水和二氧化碳，水体会出现缺氧的状态，使得水中的二氧化碳浓度升高，PH值降低。如果水体中的PH值过低，则鱼类无法生存。含油废水排放到土壤中，由于过滤与吸附的作用，将会在土壤的表层形成油膜，使得空气无法进入，微生物的生长收到阻碍，土壤的结构遭到破坏。
含油废水主要处理方法有以下五种
第一种：气浮法
气浮法适用于隔离处理后留在水中粒径为10-60nm的分散油、乳化油等固体物，借助空气在水中产生的化学反应，即与空气接触产生微细气泡，使水中的悬浮物吸附在气泡上，浮出水面切在水面形成含油泡沫层，用撇油器再将其撤离的方法。一些科学家针对含油废水水温高、溶气效果差、含油和悬浮物浓度高、油水密度相近的特点，首次将气液机泵用于高温含油污水的气浮处理中。此方法工程造价低、设备简单、除油效果好，在一定程度上增加了油的回收率，减少了污染。
第二种：重力分离法
重力分离法是一种借助油的物理性进行分离的方法，适用于油粒径较大的浮油和极不稳定的分散油。这种方法主要是借助各种隔离池，比如：平板式隔油池、平流式隔油池、波纹斜板隔油池，进行斜板-化学混凝-重力过滤等处理技术合成，利用油比水轻的特性，将油分离出水面，这种方法应用广泛，运行费用不高，不过如果处理大水量时，由于过滤数量多，流程相对较为复杂，自动化程度低，导致无法产出高水质的油田。
第三种：生物化学法
如果含油废水中的含油量和COD远远超过了国家规定排放标准，由此可以根据含油污水具有高温、高盐、高COD、低BOD的特点，采用生化方法。首先可以通过气浮法去除部分分散油和乳化油，出水经曝气池而氧化，对于高效名油烃类分子进行沉降，这种方法一般在出水时采用回注方式，这样就提高了含油污水的产油量及最终回收率。操作过程如下：含油污水-隔离池-浮选池-混凝沉淀-砂滤-精滤-电渗析-出水。这种方法可处理量大的含油废水，技术含量高，投资和运行成本中等，经过精滤处理后可排放污水。
第四种：电絮凝法
电絮凝法含油废水里一种常见的处理法，在废水处理中占有十分重要的地位。这种方法主要时通过加入絮凝剂，在污水中形成高分子絮状物，利用电的化学反应，既产生气浮分离所需的气泡，也产生在实验过程中使用的絮凝剂。通过吸附电荷反应和去除凝结物反应，将水中污染物质去除。电絮凝法处理效果好，占地面积小，操作相对来说简单，浮渣物较少，主要考虑耗电问题。
第五种：吸附法
吸附法是利用活性炭吸附油中的固体物，同时也能吸附其它的有机物，这种方法主要用于吸油剂的开发与应用。
