三级生物处理在污水二级处理的基础上在进行深度的生物处理，是污水高级处理的一种形式。污水经过二级处理后，往往仍含有较高浓度的氮、磷和一些难降解的有机化合物、病原体等，为防止水环境因此而受到污染，有时需要作进一步的高级处理。三级生物处理只要方法有：生物氧化塘三级处理，即将二级处理后污水引入多级生物氧化塘作进一步处理，减少氮、磷等污染物质的排放浓度；二级活性污泥处理，即将二级处理后的污水再重复进行一次活性污泥处理，减少难降解有机物等大排放浓度。此外还有其他三级生物处理方法，如改良接触氧化法、脉冲吸附法等。