有機高分子絮凝劑與無機絮凝劑相比，具有吸附架橋能力強、絮凝效果好、污泥生成量少、受外界條件影響小、可生物降解、投加量少等特點。現在使用中的有機高分子絮凝劑有合成有機高分子絮凝劑、天然有機高分子絮凝劑及微生物絮凝劑。
1合成有機高分子絮凝劑：在我國，合成有機高分子絮凝劑占絮凝劑總量的85%左右。該類絮凝劑是由單體通過化學反應聚合而成的水溶性聚合物。其有機單體的分子結構不但多樣化，而且含有豐富的活性基團(-COOH-、-NH-、-SO3、-OH等)，可采用多種方法對其進行改性，以滿足不同廢水處理的需求。
人工合成的有機高分子絮凝劑主要有聚乙烯醚、聚丙烯酰胺(PAM)及其衍生物、聚氧化乙烯等，其中PAM及其衍生物應用較為廣泛。在中性或堿性條件下，陰離子型PAM可使粒子間架橋或通過電荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物，有效去除重金屬鹽類及其水合氧化物。但由于其聚合單體丙烯酰胺具有強烈的神經毒性，且有強致癌性，嚴重限制其應用。
2天然有機高分子絮凝劑：天然有機高分子絮凝劑以淀粉、殼聚糖、多糖、木質素等使用多。雖然其存在電荷密度小、分子量較小、易生物降解失活等不足，但因其來源廣、價格低廉、無毒安全、易降解，使其仍深受各國學者的關注。現今實際使用過程中，多使用改性后的天然產物，較少使用的有機高分子絮凝劑。淀粉含有多種活性基團(羥基、酚羥基等)，可通過醚化、接枝共聚、酯化、交聯等進行化學改性，改性后可通過電荷中和及吸附架橋作用，使水中微粒脫穩，形成絮凝體，有效去除水中雜質及金屬離子。如中科院上海有機化學研究所通過給淀粉引入羧甲基所制得的羧甲基淀粉，對廢水中重金屬離子的去除有顯著作用。而殼聚糖是甲殼素脫乙酰化的產物，分子中均含有氨基、羥基等，可通過螯合作用去除廢水中的重金屬離子。但甲殼素不溶于普通溶劑，為改善其溶解性，可通過接枝作用對其及其衍生物進行化學改性。
3微生物絮凝劑：微生物絮凝劑被稱為綠色環保絮凝劑，主要通過對特殊微生物進行培植，利用生物技術提取生物代謝產物(蛋白質、多糖、DNA等)所獲得的一種無毒的生物高分子化合物。該類絮凝劑具有無毒、無二次污染、可自然降解等優點，已成為新型絮凝劑的研究重點。
Friedman等由zoogleo制得的絮凝劑，可以有效處理含有鈷、鐵、鎳等重金屬離子廢水。姚敏杰等將從膠質芽孢桿菌代謝物中所得提取物應用于含有Fe3+、Al3+、Pb2+廢水時，出現明顯絮狀物，絮凝現象明顯。
