氧化溝又名氧化渠，實際上它是活性污泥法的一種變型。因為廢水和活性污泥的混合液在環狀的曝氣溝渠中不斷循環流動，有人稱其為“循環曝氣池”、“無終端的曝氣系統”。

早在1920年，Haworth研制的槳板式曝氣機應用于英國Shefiidd的Tynsley污水處理廠，該處理廠被認為是現代氧化溝的先驅，但當時尚未出現“氧化溝”一詞。得到公認的第一座氧化溝污水處理廠建于1954年，它是由A．Pasveer博士設計的，在荷蘭的Voorshopcn市投入使用，服務人口為360人，從此以后才有了“氧化溝”這一專用術語。其運行方式為間歇運行，將曝氣凈化、泥水分離和污泥穩定等過程集于一體。由于Pasveer博士的貢獻，這項技術又被稱為Pasveer溝。

從本質上講，氧化溝屬于活性污泥改良法的延時曝氣法范疇。但與通常的延時曝氣法有所不同，氧化溝中污泥的SRT長，盡可能使污泥濃度在溝中保持高些，以高MISS運行。因此，那些比增殖速度小的微生物便能夠生息，特別是硝化細菌占優勢，使氧化溝中的硝化反應能顯著進行。另外，長的SRT使剩余污泥量少且已好氧穩定，可不需要污泥的消化處理。

氧化溝處理系統的基本特征是曝氣池呈封閉式溝渠形，它使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，一方面向混合液中充氧，另一方面向反應池中的物質傳遞水平速度，使污水和活性污泥的混合液在溝內作不停的循環流動。從反應器的觀點看，氧化溝屬于一種獨具特色的連續環式反應器(CLR)。

由于氧化溝巧妙地結合了連續式反應器和曝氣設備特定的定位布置，使氧化溝具有若干與眾不同的特性：
        (1)氧化溝結合推流和完全混合的特點，有利于克服短流和提高緩沖能力；
        (2)氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用于硝化反硝化生物處理工藝；
        (3)氧化溝功率密度的不均勻分配，有利于氧的傳遞、液體混合和污泥絮凝；
        (4)氧化溝的整體體積功率密度低，可節省能量。