人工湿地对污水中磷的去除主要依靠湿地植物、基质及微生物之间复杂的物理、化学及生物作用实现。植物与微生物对磷的去除是相互的，植物在生长过程可以吸收水体中的磷，同时其根系能够为微生物提供附着点，通过植物光合作用，根毛输送氧气，出现好氧、厌氧区域交替，为微生物提供吸收磷和释放磷的环境条件，达到去除磷的目的。基质作为磷的最终沉淀池，在水流流经时吸附磷，不同基质的吸附效果有异，可在系统中放置一种或多种基质，钢渣对磷有很好的吸附效果，应考虑合适的使用方法。
第一，已经有研究表明，人工湿地的运行净化效率会受到温度变化的影响。温度对人工湿地净化效果影响的研究大多集中在冬季，温度主要影响植物和微生物作用，有研究表明潜流式人工湿地在冬季运行时污水的最低温度有3种：1.47℃、1.2℃和0.9℃。李志元等对表面积为1.5hm2的表面流人工湿地处理微污染水进行中试研究，试验结果表明当水温低于15℃时TP的去除率随水温的增加成对数增加，当水温高于15℃时水温对TP的去除率没有显著影响。潘长森等研究证明温度与总磷面积负荷去除率均在一定范围内存在显著线性关系。
第二，溶解氧直接与微生物作用相关，决定湿地内氧化还原条件，好氧条件下聚磷菌吸收系统内的磷，厌氧条件聚磷菌会释放吸收的过量磷。人工湿地内部，植物根系会通过植物的光合作用输送氧，当氧量超过植物生长代谢所需，富余的氧量将会在根部邻近区域游离。Drizo等观察到生长植物根系表面有显橙色的氧化铁，证明在植物根茎周围有好氧条件存在。湿地中如果进水磷的浓度偏高，需要对进水进行预处理以降低水中有机物对溶解氧的需求以利于湿地系统除磷能力的长效发挥。
第三，水力停留时间对人工湿地除磷也有很大影响。停留时间过短，会导致反应不充分，适当延长停留时间可提高磷的去除效果，但停留时间过长会发生逆反应使污染物再次被释放出来。因此选择合适水力停留时间对人工湿地去除污染物很重要。熊国祥研究表明当水力停留时间从17.2h增加到21.6h时，植物湿地床除磷效率从70%升高到82%。也有研究发现人工湿地实践中的水力停留时间2d为最佳。
第四，进水水力负荷对湿地中磷的吸附和沉淀过程都有影响，研究表明，在达到吸附/沉淀平衡之前，高浓度的含磷废水能导致磷的去除，而低浓度的进水则导致土壤中磷的释放。
