活性污泥膨胀主要是由活性污泥中大量丝状体过度繁殖或积累，使活性污泥过于松散，密度降低导致的。由于丝状体引起膨胀致使其体积膨胀，上层清液体积减小，活性污泥颜色变浅或加深，从而使得活性污泥出现大量浮渣或泥水分离困难，造成大量活性污泥流失，系统净化效率降低，并且严重影响处理水量的提升。
污泥膨胀总体上分为两大类：丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀。丝状菌膨胀是活性污泥絮体中的丝状细菌过度繁殖而使活性污泥沉降性能下降引起的。引起丝状菌污泥膨胀的原因有：1、原水中营养物质含量不足2、原水中碳水化合物和可溶性物质含量高3、硫化物含量高4、进水水质或水量波动大，对微生物造成冲击5、温度较低6、曝气池溶解氧含量太低7、pH值较低非丝状菌膨胀是由菌胶团菌产生大量的高粘性物质引起，是非丝状菌过度繁殖而使活性污泥沉降性能下降的现象。导致非丝状菌污泥膨胀的原因有：
1、进水中含有大量溶解性有机物，但缺乏足够的氮、磷等营养物质。此时，菌胶团会分泌大量多聚糖类代谢物，使活性污泥呈凝胶状，表现为粘性膨胀。
2、进水中含有大量有毒物质，细菌中毒，不能分泌足够的粘性物质，更不能形成絮状物，此时活性污泥表现为分散膨胀。
水量和水质波动引起的污泥膨胀可以采用絮凝剂法和杀菌剂法。非丝状菌引起的膨胀采用絮凝剂法，药剂投加量约为10mg/L。杀菌剂法用于丝状菌引起的膨胀。常用的杀菌剂包括漂白粉、二氧化氯和次氯酸钠。一般加氯含量为污泥固体重量的0.3%—0.6%。添加药物时应观察生物相位并测量SVI值（污泥体积指数）。当SVI值达到上限，立刻停止添加药物。
