人工濕地污水處理系統的原理是通過人工建造和控制來運行與沼澤地類似的地面，將污水有控制地投配到濕地上，使污水在濕地土壤縫隙和表面沿一定方向流動的過程中，利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，對污水進行處理的一種技術。其生態系統的作用機理包括吸附、滯留、過濾、沉淀、微生物分解、轉化、氧化還原、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養分吸收及各類動物的其他作用等。
人工濕地污水處理系統類型可分為表面流和潛流兩類，潛流濕地處理主要有垂直流和水平流兩種方式。復合人工濕地工藝將表面流、水平流、垂直流組合起來，組成組合式濕地床對污水進行處理。厭氧生物處理其主要問題是對懸浮物、氨氮和磷的去除效果差一些，而人工濕地的缺陷是進水要求較高，必須有前處理去除生活污水中大顆粒物質，避免引起濕地濾料的堵塞。人工濕地處理系統能有效去除生活污水的COD、BOD，同時通過水生植物吸收、微生物的硝化和反硝化以及氮的揮發等以及人工土壤固磷及植物根系吸收方法去除氨氮和磷。通過填料顆粒徑級配合調整，濾清出水。這兩種技術取長補短，有機結合起來其處理效果非常好。
比較而言，采用該人工濕地污水處理其運行費用較低，易維護，可緩沖對水力和污染負荷的沖擊；但占地面積較大，易受蟲害影響，受季節影響較為明顯。根據建成后的采樣分析，采用厭氧水解池+復合人工濕地模式出水水質可達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級B標準。
