污泥经萃取后，其含水率仍在90%以上，呈流动状，体积较大。提取污泥消化后，如果排出上清液；如果不排出上清液，含水量就会上升。简而言之，污泥经过提取或消化后，仍然是液体，体积很大，无法处理和消除，因此需要进行污泥脱水。提取物通常分离污泥中的缝隙水，而脱水通常分离污泥中的吸附水和毛细水，约占污泥总含水量的15~25%。假设某处理站有9000m3由初沉污泥和活性污泥组成的混合污泥，含水量为86%，固含量为1.4%。提取后，含水量一般可以降低到88%，固含量增加到4%，污泥体积减少到400m3。此时体积仍然很大，运输仍然很困难。如果脱水，可以进一步降低含水量，使含水量降至75%，固含量增加到25%，体积减少到90%m3后，其体积降至提取前2/10，降至脱水前2/5，可降低后续污泥处理难度。

污泥脱水分为自然干燥脱水和机械脱水。自然干燥系统根据挥发性、渗透性和透明液体溢流的形式，将污泥分散到分级砂铺设的干燥场中。这种脱水方法适用于乡镇小型污水处理厂的污泥处理，维护管理工作量大，气味大。