三級處理是污水處理三個級別中最後一級。是污水最高處理措施。污水經過二級處理后，仍含有極細微的懸浮物、磷、氮和難以生物降解的有機物、礦物質、病原體等需進一步凈化處理。
三級處理在污水二級生化處理之後一般採用的三級處理方法有：凝聚沉澱法，
砂濾法，
活性炭、
硅藻土過濾法，
臭氧化法，離子交換，蒸發，冷凍，
反滲透，電滲析等方法。污水經三級處理后可以回收重複利用於生活或生產，即可充分利用水資源，又可提高環境質量，但三級處理廠的基建投資及運行費用都很昂貴（約為二級處理廠的2-3倍），使其發展和推廣應用受到限制。
