化学混凝法的原理很复杂，一般归结起来，可以认为主要事三方面的作用：（1）压缩双电层作用：通过投加混凝剂，使双电层消失，从而降低胶粒之间的斥力，最终形成凝聚物而沉降下来；（2）吸附架桥作用：指链状高分子聚合物在静电力、范德华力和氢键力等作用下，通过活性部位与胶粒和细微悬浮物等发生吸附桥联作用而使微粒相互聚集，从而沉降下来；（3）网捕作用：三价铝盐或铁盐等水解而生成沉淀物。这些沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中德胶体等微粒，使胶体凝结。
化学混凝法主要处理污水中的细小悬浮颗粒和胶体颗粒，其粒度范围在1nm～100μm之间。