作为一种生态水处理方式，人工湿地继承了湿地的水陆交汇处概念，参与了人为因素，由人工构筑而成，是指在自然或半自然净化系统的基础上发展起来的水处理技术，是一种人为地将石、砂、土壤、煤渣等介质按一定比例构成的、且底部封闭，并有选择性植入水生植被的水处理生态系统，水资源保护和持续利用是主要目的。人工湿地与传统水处理方式相比具有投资低、运行费用少、耗能低，且管理水平要求不高等优点，近年来被广泛用来处理生活污水、工业废水、暴雨径流、富营养化水体等，并取得了良好效果；但也存在占地面积较大、效率不高等不足，限制了其应用。
人工湿地选取的基质种类、粒径不同，导致内部水力特性不同，局部微环境存在差异，微生物群落结构各有特色，同时，不同的基质对污染物的截留吸附效能也不同，从而影响人工湿地的处理效率。张翔凌等研究了不同组合的沸石、无烟煤、蛭石、高炉钢渣、生物陶粒等填料对垂直流人工湿地水处理效果影响，结果表明组合填料的种类、装填顺序和装填方式对净化效果产生了较大影响。组合填料对COD的平均去除率较单一填料都有所提高;由上至下依次填充无烟煤、生物陶粒、沸石的组合填料具有较好的脱氮功能;由上至下依次填充无烟煤、蛭石、钢渣的组合填料具有较好的除磷功能。不同粒径的沸石、无烟煤、砾石人工湿地对总氮和总磷的去除率差异显著，去除效率最高的分别是1～2mm沸石和2～4mm无烟煤。以给水厂脱水铝污泥泥饼作为潮汐流人工湿地的填料，在处理养殖废水时，COD、氨氮和总磷的平均去除率分别达到70%、90%和90%以上。
通过高通量测序，可以分析湿地中微生物的群落结构及多样性，进一步诠释湿地中微生物的分布、污染物对湿地微生物的影响、不同植物的根际微生物差异等，有助于揭示污染物降解机理。鉴于人工湿地系统的复杂性，微生境的多样性，其中可能存在大量尚未解析的微生物，功能不甚明确。因此对人工湿地微生物的研究除了对现有功能菌的研究，也要注重未知菌属的作用。大量存在某功能基因并不代表该菌群在人工湿地系统中会发生作用，需进行转录组和代谢产物的检测，确认其是否发挥作用。此外，对人工湿地微生物的研究大多局限于单个系统，缺乏多个系统之间的对比，难以发掘人工湿地系统中共有菌属和功能菌。
人工湿地作为一种生态处理技术，不仅改善水质，还具明显生态效益。鉴于我国地表水污染现状，人工湿地在污水处理厂尾水、城市黑臭水体、农村污水的治理及河道、湖泊的治理与修复保护等方面有广大的应用前景，但远未成为一个完善水处理系统。人工湿地作为一个基质、微生物和植物三者共同作用的复合系统，其复杂程度远胜过单一生化系统，研究难度也更大，但随着研究的深入进行，人工湿地也将进一步发挥其巨大潜力，在水处理和生态修复与保护方面发挥巨大的作用。
