微波对陶瓷、玻璃、塑料等具有穿透性，对金属具有反射性，对水、含水物质、脂肪等具有深层瞬时加热作用，产生热效应。
就液体而言，微波仅对其中的极性分子其作用，微波电磁场能使极性分子产生告诉的旋转而产生热效应，同时改变体系的热力学函数，降低反应的活化能和分子的化学键强度；对固体来说，许多磁性物质如过滤金属及其化合物、活性碳等对微波有很强的吸收能力，由于其表面的不均匀性，微波辐射时其表面会产生许多“热点”，这些“热点”的能量比其他部位高得多，常被作为诱导化学反应的催化剂。
1、加热机理：污水中含有大量的有机污染物、无机污染物、污泥等，这些物质可对环境产生严重的污染。利用微波的加热特性，可将微波技术有效地用于污泥、有机污染物的处理及有机絮凝剂的制备。
微波加热是利用介质的介电损耗而发热，在极短的时间内使介质分子达到极化状态，加剧分子的运动与碰撞。由于电磁能量是以波的形式辐射到介质内部，内外同时加热，加热无滞后效应，所以体系受热均匀，可大大加快反应速度，缩短反应周期。如在生活污水处理过程中，可采用微波加热来代替传统加热使污泥脱水和干燥。污水处理中常用活性碳吸附法，但吸附后的活性碳表面有机物却难以处理。
微波辐射能有效地解吸活性碳表面的有机物，使活性碳再生并有利于有机物的消解和回收再利用。采用微波解吸处理污水中的有机物，不仅可消解有机物，还可获得高质量的回收产物。
2、生物杀菌机理：微波杀菌是制造一个屋里环境使微生物死亡，这个环境包括热力的温度场合频率*的交变电磁场。两种屋里场共同作用于生物固体中的微生物，从而达到杀菌的效果，同时，微波对肠道细菌、蠕虫寄生虫和部分病菌都有杀菌作用，具有良好的应用前景。
微波电磁场作用于生物体，能引起两类生物效应：一类是热效应，指生物体内各层次的生物物质吸收电磁波后转变为热能，温度升高并由此而引起生理和病理变化的作用；还有一类为非热效应，指电磁场通过使生物体温度升高的热作用以新的方式改变生理生化过程的效应。
微波作用能改变生物性排列聚合状态及其运动规律，而且微波场感应的离子流，会影响细胞膜附近的电荷分布，导致膜的屏障作用受到损伤，产生膜功能障碍，从而干扰或破坏细胞的正常新陈代谢功能，导致细菌生长抑制、停止或死亡。
总之，微波对流体中的物质选择性加热，对吸波物质低温催化、低温杀菌和均匀加热的功能，加速了固、液分离作用，达到去污除浊杀菌的功效，经微波技术处理后的水可全部回用，运行稳定可靠。
