人工湿地是一个综合的生态系统，是基于自然湿地系统，通过人为构建、管理和调控的，类似于沼泽的系统，通过物理、化学和生物等过程协同净化污水。在人工湿地中，水处理系统在填料和植物的共同作用下，有效地去除了水体中含有的营养物质、悬浮物、重金属、油脂以及微生物等人工湿地系统仅靠单一填料，往往无法达到污染物去除要求，应利用组合填料间的协同作用方可达到更好的污染物去除效果。
在早期建造的湿地中经常使用的填充基质包括天然土壤，壤质砂质土壤和砂质壤土等。吸水率分别为13、25和51mm/h，往往只选用单一的基质，这样通常都不能够达到理想的污染物去除效果，难以满足其对于多种混合型污染物的去除，且长时间运行还经常会发生湿地系统堵塞的情况；因此，人们开始选用多种填料组合配比，强化人工湿地对污染物的去除能力。
填料是人工湿地污水处理系统中去除重金属的核心部分。水体中的大部分重金属，通过鳌合、络合作用能够被填料的基质和湿地植物根部固定，同时，提高水体的pH值对湿地系统重金属的去除有很显著的提升效果。
人工湿地对大颗粒悬浮物的去除主要依靠填料床的物理过滤、沉淀和截留等作用，对于小的悬浮固体，主要是通过湿地系统中的污泥层将其去除。大量分析表明填料粒径的大小是影响系统水力传导性能和基质孔隙大小的主要因素，这直接关系到污染物的停留时间和污染物的去除效果；因此，选择较大的比表面积和孔隙率较高的填料可以提升湿地系统的水力传导性，也通过增加微生物的附着面积来提高湿地系统对污染物的去除能力。并且合理地选用填料，即使在系统长期运行后，湿地渗透性能降低、发生堵塞，湿地也会在很短的时间内恢复其原有的处理效果。
