废水处理方法中高级氧化技术作为物化处理技术之一，具有对有机污染物破坏*，处理效率高等优点，而被广泛用于工业有毒性难降解工艺。
高级氧化技术常用于生物处理的前处理。一般是在催化剂作用下，用化学氧化剂去处理高浓度有机废水使其生化性得到显著提高，下面介绍集中常见的废水处理方法中的高级氧化技术。
1.芬顿氧化法
该废水处理方法起源于19世纪90年代中期，由法国科学家H.J.Fenton提出，在酸性条件下，H2O2在Fe2+离子的催化作用下可有效的将酒石酸氧化[2]，并应用于苹果酸的氧化。长期以来，人们默认的Fenton主要原理是利用亚铁离子作为过氧化氢的催化剂，反应产生羟基自由基式为:Fe2++H2O2——Fe3++OH-+·OH，且反应大都在酸性条件下进行。
该高级氧化技术中，Fenton法在处理一些难降解有机物(如苯酚类、苯胺类)方面显示出一定的优越性。随着人们对Fenton法研究的深入，近年来又把紫外光(UV)、草酸盐等引入Fenton法中，使Fenton法的氧化能力大大增强。
2臭氧氧化法
臭氧的化学性质极不稳定，尤其在非纯水中，氧化分解速率以分钟计。该高级氧化技术中，臭氧氧化在废水处理方法时通常不作为一个单独的处理单元，通常会加入一些强化手段，如光催化臭氧化、碱催化臭氧化和多相催化臭氧化等。此外，臭氧氧化与其他技术联用也是研究的重点，如臭氧/超声波法、臭氧/生物活性炭吸附法等。
3.湿式氧化法
湿式氧化，又称湿式燃烧，该高级氧化技术基本原理是在高温高压的条件下通入空气，使废水中的有机污染物被氧化，按废水处理方法中有无催化剂可将其分为湿式空气氧化和湿式空气催化氧化两类。
4.超临界氧化法
超临界水高级氧化技术是湿式空气氧化技术的强化和改进，是由美国MODAR公司于1982年开发成功的，该废水处理方法的原理是利用超临界水作为介质来氧化分解有机物。它同样是以水为液相主体，以空气中的氧为氧化剂，于高温高压下反应。但其改进与提高之处就在于利用水在超临界状态下的性质，水的介电常数减少至近似于有机物与气体，从而使气体和有机物能*溶于水中，相界面消失，形成均相氧化体系，消除了在湿式氧化过程中存在的相际传质阻力，提高了反应速率，又由于在均相体系中氧化态自由基的独立活性更高，氧化程度也随之提高。
5.光催化氧化法
由于光催化氧化技术设备结构简单、反应条件温和、操作条件容易控制、氧化能力强、无二次污染，加之TiO2化学稳定性高、无毒、价廉，故TiO2光催化氧化技术是一项具有广泛应用前景的新型废水处理方法。
6.超声波氧化法
超声波氧化高级氧化技术采用的设备是磁电式或压电式超声波换能器，通过电磁换能产生超声波。实验室内使用较多的废水处理方法是辐射板式超声波仪、探头式以及NAP反应器等。超声波氧化反应条件温和，通常在常温下进行，对设备要求低，是应用前景广阔的无公害绿色化处理技术。