Čiščenje odplak se nanaša na proces odstranjevanja mikroorganizmov in drugih vrst onesnaževal iz odpadne vode. V razvitejših državah se večina gospodinjskih odpadkov zbere v kanalizacijski sistem in se po cevovodih pošlje v centralno čistilno napravo. V teh obratih se čiščenje odplak izvaja v večstopenjskem procesu, ki odstranjuje ali spreminja različne vrste materiala v fazah, tako da se končni produkt ali odpadna voda varno vrača v okolje.
Vsa stanovanja, podjetja, bolnišnice in druge ustanove, ki uporabljajo vodo, proizvajajo odpadno vodo v obliki odplak. Kanalizacija je skupni izraz za vodo, ki odteka iz stranišč, umivalnikov, prh in tekočih industrijskih odpadkov. Tipičen postopek čiščenja odplak vključuje predobdelavo, pa tudi primarno, sekundarno in terciarno stopnjo čiščenja.
Predobdelava vključuje postopek odstranjevanja velikih predmetov iz odplak, da se prepreči zamašitev ali poškodbe opreme v nadaljnjem procesu obdelave. Predmeti, kot so palice, krpe, izdelki za žensko higieno in celo sadje, se odstranijo z mehanskim presejalnim postopkom, nato pa se običajno sežgejo ali pošljejo na odlagališče. Pesek in skale, ki jih skupaj imenujemo pesek, se lahko usedejo v zadrževalni rezervoar, kjer jih pometejo v napravo, ki jih zbira, nato pa jih tudi pošljejo na odlagališče.
Primarna obdelava deluje po skoraj enakem principu kot postopek predobdelave in presejanja. Njegov glavni namen je omogočiti, da se delci usedejo v zadrževalne posode v »mulj«, ki se zbira in predeluje drugje. Mast in olja se prav tako ločijo v tej fazi, saj so lažji od vode in priplavajo na vrh, da se odstranijo. To omogoča, da se odplake po tej stopnji obravnavajo kot celota, saj so bolj homogene.
Namen sekundarne obdelave odplak je razgraditi biološko snov, ki je prisotna v odplakah iz virov, kot so človeški odpadki in detergenti. To se doseže z različnimi sorodnimi tehnikami, ki uporabljajo bakterije in druge koristne mikroorganizme za razgradnjo raztopljenih bioloških onesnaževalcev. Ti organizmi pomagajo tudi drugim spojinam in materialom, da se oborijo iz odplak.
Da bi dodatno izboljšali kakovost odpadne vode, preden se izpusti, številne čistilne naprave uporabljajo terciarno čiščenje. Ta korak sestavljata nadaljnja filtracija in odstranitev dušika in fosforja. Terciarno zdravljenje pogosto vključuje dezinfekcijo, zlasti v razvitih državah. To se običajno doseže bodisi s kloriranjem bodisi z obdelavo vode z ozonom ali ultravijolično svetlobo, ki imata učinek odstranjevanja škodljivih bakterij in drugih organizmov, preden se voda vrne v okolje skozi reko, ocean ali drugo pot.