有机高分子絮凝剂与无机絮凝剂相比，具有吸附架桥能力强、絮凝效果好、污泥生成量少、受外界条件影响小、可生物降解、投加量少等特点。现在使用中的有机高分子絮凝剂有合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂及微生物絮凝剂。
1合成有机高分子絮凝剂：在我国，合成有机高分子絮凝剂占絮凝剂总量的85%左右。该类絮凝剂是由单体通过化学反应聚合而成的水溶性聚合物。其有机单体的分子结构不但多样化，而且含有丰富的活性基团(-COOH-、-NH-、-SO3、-OH等)，可采用多种方法对其进行改性，以满足不同废水处理的需求。
人工合成的有机高分子絮凝剂主要有聚乙烯醚、聚丙烯酰胺(PAM)及其衍生物、聚氧化乙烯等，其中PAM及其衍生物应用较为广泛。在中性或碱性条件下，阴离子型PAM可使粒子间架桥或通过电荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物，有效去除重金属盐类及其水合氧化物。但由于其聚合单体丙烯酰胺具有强烈的神经毒性，且有强致癌性，严重限制其应用。
2天然有机高分子絮凝剂：天然有机高分子絮凝剂以淀粉、壳聚糖、多糖、木质素等使用多。虽然其存在电荷密度小、分子量较小、易生物降解失活等不足，但因其来源广、价格低廉、无毒安全、易降解，使其仍深受各国学者的关注。现今实际使用过程中，多使用改性后的天然产物，较少使用的有机高分子絮凝剂。淀粉含有多种活性基团(羟基、酚羟基等)，可通过醚化、接枝共聚、酯化、交联等进行化学改性，改性后可通过电荷中和及吸附架桥作用，使水中微粒脱稳，形成絮凝体，有效去除水中杂质及金属离子。如中科院上海有机化学研究所通过给淀粉引入羧甲基所制得的羧甲基淀粉，对废水中重金属离子的去除有显著作用。而壳聚糖是甲壳素脱乙酰化的产物，分子中均含有氨基、羟基等，可通过螯合作用去除废水中的重金属离子。但甲壳素不溶于普通溶剂，为改善其溶解性，可通过接枝作用对其及其衍生物进行化学改性。
3微生物絮凝剂：微生物絮凝剂被称为绿色环保絮凝剂，主要通过对特殊微生物进行培植，利用生物技术提取生物代谢产物(蛋白质、多糖、DNA等)所获得的一种无毒的生物高分子化合物。该类絮凝剂具有无毒、无二次污染、可自然降解等优点，已成为新型絮凝剂的研究重点。
Friedman等由zoogleo制得的絮凝剂，可以有效处理含有钴、铁、镍等重金属离子废水。姚敏杰等将从胶质芽孢杆菌代谢物中所得提取物应用于含有Fe3+、Al3+、Pb2+废水时，出现明显絮状物，絮凝现象明显。
