小型地埋式污水处理设备通过四个过程实现对污水的处理，各个过程的工作原理是：
1、厌氧生物滤池工作原理
厌氧生物滤池通过填料截留过滤进水中的大的颗粒物和悬浮物，以此来实现它的过滤作用；厌氧微生物可以将大分子的不溶性的物质水解转化为小分子的可溶性的物质，以此来实现它的水解作用；厌氧微生物吸附、吸收水中的有机污染物，一部分用于自身的生长繁殖，一部分以沼气的形式通过U型水封出，以此来实现它的吸收作用；将接触氧化床出水回流至厌氧滤池，厌氧微生物中的反硝化菌可以利用回流水中的硝态氮并将其转化为氮气，以去除污水中的氮物质，以此来实现它的脱氮作用。农村污水经厌氧滤池处理后，降低了悬浮物、有机污染物以及氮的浓度，也降低了后续的接触氧化床的负荷。 
2、接触氧化床的作用原理
好氧微生物在填料上生长繁殖过程中相互部结形成表面积较大的、浓度较高的生物膜，可以大量吸附水中大部分的有机污染物，使污染物浓度降低，这便实现了它的吸附作用；在向反应器内不断通空气的情况下，好氧微生物可以将吸附的有机污染物作为营养物质摄人体内，进行代谢，一部分用于自身的生长繁殖，一部分转化为二氧化碳和水，这便实现了它的摄取、分解作用。
3、沉淀池的工作原理
沉淀池利用重力作用使接触氧化床出水中比重大于水的悬浮污泥下沉至池底，从而使之从水中去除，保证较好的出水水质；沉降至底部的污泥并自动返回至接触氧化床，以维持接触氧化床的污泥浓度。
