Das Belebungsbecken spielt eine zentrale Rolle in der biologischen Abwasserreinigung. Seine Hauptaufgabe besteht darin, organische Stoffe im Abwasser durch Mikroorganismen abzubauen. Hierbei wird das Abwasser mit Luft angereichert, um die aerobe Zersetzung zu fördern. Die Mikroorganismen, hauptsächlich Bakterien, nutzen die organischen Verbindungen als Nahrungsquelle und wandeln sie in Biomasse und CO2 um. Zusätzlich sorgt die Bewegung des Wassers im Belebungsbecken dafür, dass die Mikroorganismen gut verteilt sind und ausreichend Sauerstoff erhalten. Nach dem Belebungsprozess folgt in der Regel eine Nachklärung, in der die Biomasse von dem gereinigten Wasser getrennt wird. So trägt das Belebungsbecken entscheidend zur Reduzierung der Schadstoffe im Abwasser bei.