通過氣泡的浮升作用，把廢水中呈乳化狀態或比重接近于1的懸浮物質，上浮到液面，予以分離。上浮法日益廣泛地用于處理各種工業廢水，如從含油廢水中回收乳化油，從洗毛廢水中回收羊毛脂等。
在上浮處理中使用最普遍的是氣浮法，即把空氣打入廢水中，然后降低壓力，使空氣呈細小氣泡向水面上升，把粘附在氣泡表面的懸浮物帶到水面。按照產生氣泡方法的不同，可分為加壓溶氣上浮法、葉輪擴散上浮法、擴散板曝氣上浮法和噴射上浮法等。
加壓溶氣上浮法在中國各煉油廠普遍應用，為提高處理效果,往往采用混凝上浮。其溶氣罐壓力一般為3～5千克力/厘米2，混合時間一般為1～3分鐘。混凝劑一般采用硫酸鋁。含油廢水經隔油池處理后，再經加壓溶氣上浮處理，出水油含量通常為10～25毫克/升。
葉輪擴散上浮法是靠葉輪高速旋轉形成負壓而吸入空氣，使空氣呈細微氣泡狀，經導向葉片整流后，垂直上升進行浮選。
擴散板曝氣上浮法是把空氣打入上浮池底的擴散板充氣器，使空氣在廢水中彌散成細小的氣泡，形成氣浮。這種方法產生的氣泡較大，處理效率不如加壓溶氣上浮法。此外，擴散板容易堵塞，維護較麻煩。
噴射上浮法是把有壓廢水送入噴射器，高速水流通過噴嘴，周圍形成負壓，廢水吸入空氣。氣水在混合管中混合，氣體彌散于水中，在上浮池內氣泡粘附水中懸浮顆粒上浮，升至水面加以刮除。此法用于處理石油廢水，可使含油量由每升幾百毫克降至幾毫克。
上浮法沿著裝置緊湊、多功能的方向發展，如采用電解上浮等新技術。電解上浮通過可溶性陽極的電解，具有凝聚、吸附、氣浮、電解氧化和電解還原等作用，用于處理含鎘廢水、含鉻廢水、含鉛廢水、水產加工廢水均獲得良好效果。