人工湿地是指基于自然湿地模拟的人工构建，可控制和工程化的湿地系统。其设计和构建是通过将天然湿地生态系统中的物理，化学和微生物作用进行优化组合来进行污水处理的。使用土壤和填料（例如Zeolite等）在具有一定长宽比和底部坡度的凹陷处形成填充床，以便污水在填充床的缝隙中或在床表面上流动并在床的表面上种植植物。并且，水生植物具有良好的性能，较高的成活率，较强的耐水性，相对较长的生长周期，良好的视觉外观及较大的经济价值（例如芦苇，草丛等），形成了独特的动植物生态系统。
人工湿地具有独特而复杂的净化机制，其可以利用复杂的底物，微生物和植物生态系统，通过过滤，吸附，共沉淀，离子交换，植物吸收和微生物分解等环节来整合物理，化学和生物学的三重作用来去除污水中的有害物质，同时通过养分和水的循环实现污水的长期循环。
李冰，张绍秀和肖在良等人通过试验证明，将人工湿地废水处理工艺分为：地表流工艺；水处理工艺。其中，地下地下流动过程；垂直流湿地过程根据污水在湿地河床中的流动方式进行。表面流湿地：废水流过最接近自然湿地的填料表面。大部分有机物的去除是通过植物水下茎和茎上生长的生物膜完成的。这样的湿地系统不能充分利用填充物和植物系统来进行过滤，为了卫生环境条件较差，因此使用频率较低。地下流湿地：该系统填料下面会大量渗水，因此可以充分利用填料表面的生物膜和植物根系等功能处理废水，并且卫生条件良好，是湿地目前正在研究和应用的主流系统。垂直流湿地：该系统的水流结合了以上两种方法的特点，但施工要求高，容易滋生蚊虫和苍蝇。
环境学家于露木分析了人工湿地的两年运行情况，发现氨氮和COD的平均去除率在69％以上。巴琪，赵珂，包庆华等进行了两阶段人工湿地处理有机质的效果研究。结果表明，一级人工湿地的有机负荷率为5.52〜11.7gCOD/（m2·d），COD去除率大于60％。二级人工湿地有机负荷率为5.87〜8.7gCOD/（m2·d），COD去除率大于70％，总去除率大于90％。一级人工湿地的NH4N负载率为0.25〜0.94gNH4N/（m2·d），NH4N去除率大于60％。二级人工湿地的NH4N负载率为0.68〜0.83gNH4N/（m2·d），NH4N去除率大于70％，总去除率大于92％，因此值得推广与使用。
