潛水曝氣機通過潛水泵產生的水流經過噴嘴形成高速水流，在噴嘴周圍形成負壓吸入空氣，經混合室與水流混合，在喇叭形的擴散管內產生水氣混合流，高速噴射而出，夾帶許多氣泡的水流在較大面積和深度的水域內渦旋攪拌，完成曝氣，并且其軸功率不隨潛沒深度的變化而變化，可以調節進氣量。空氣輸配管系統和浸沒于混合液中的擴散器組成，鼓風機供應一定的風量，風量要滿足生化反應所需的氧量和能保持混合液懸浮固體呈懸浮狀態；風壓則要滿足克服管道系統和擴散器的摩阻損耗，以及擴散器上部的靜水壓，空氣凈化器的目的是改善整個曝氣系統的運行狀態和防止擴散器阻塞。
 

　　潛水曝氣機裝有葉輪，當葉輪轉動時，使曝氣池表面產生水躍，把大量的混合液水滴和膜狀水拋向空氣中，然后挾帶空氣形成水氣混合物回到曝氣池中，由于氣水接觸界面大，從而使空氣中的氧很快溶入水中。
 

　　潛水曝氣設備可采用表面曝氣機，置于池的表層中心，污水進入池的底部中心。污水一進池，在表面曝氣機的攪拌下，立即和全池混合，水質均勻，不象推流那樣前后段有明顯的區別。*混合曝氣池可以和沉淀池分建和合建，因此可以分為分建式和合建式。
 

　　因為結構緊湊，沉淀池與曝氣池合建于一個圓型池中，沉淀池設于外環，與中間的曝氣池底有回流污泥縫相通，靠表曝機造成的水位差使回流污泥循環。為了使回流污泥縫不堵塞，縫隙較大，但這樣又使回流污泥流量過大。
 

　　對于每一個曝氣機所影響的范圍內，則為*混合，而對全池而言，又近似推流，此時相鄰的表曝機旋轉方向應相反，否則兩機間的水流會互相沖突。也可用橫向擋板在機與機之間隔開，避免互相干擾。這種池型各池可以獨立，就成為*混合，也可以各池串聯，成為近似推流，運行靈活，除去水中污染物的廢水處理構筑物。有物理曝氣池、生物曝氣池和化學曝氣池三種。
 

　　1、生物曝氣池
 

　　用于活性污泥法生物處理系統中。活性污泥是一種主要由好氧微生物組成的泥粒狀絮體，借助它來處理廢水中可生化性有機污染物的廢水處理方法，稱為活性污泥法。活性污泥中的好氧微生物吸取水中的溶解氧來氧化分解有機物，氧的溶入是通過曝氣設備而實現的。
 

　　2、物理曝氣池
 

　　用以吹脫除去氣態污染物的廢水處理構筑物。通常呈圓形或方形，池中裝有曝氣器，當產生的微小氣泡穿過水層上升時，廢水中的有害溶解氣體。
 

　　3、化學曝氣池
 

　　用空氣中的氧氧化廢水中污染物的廢水處理構筑物。通常呈圓形或方形，池中裝曝氣器，使氧溶入水中，由于空氣中氧的氧化能力不強，因而處理對象只限于易氧化的污染物。
 

　　隨著潛水曝氣機的不斷轉動，表面水層不斷更新，氧氣不斷地溶人，同時池底含氧量小的混合液向上環流和表面充氧區發生交換，從而提高了整個曝氣池混合液的溶解氧含量。因為池液的流動狀態同池形有密切的關系，故曝氣的效率不僅決定于曝氣機的性能，還同曝氣池的池形有密切關系。