在废水处理中，水解是指利用厌氧细菌将废水中不溶性有机物水解成溶解性有机物，将大分子物质转化为小分子物质的过程。高分子有机物不能透过细胞膜，不能为细菌直接利用，而细菌胞外酶便将其分解为小分子物质，这些小分子水解产物可以溶于水并透过细胞膜为细菌所利用。
而酸化则是上述水解后产生的小分子有机物在厌氧菌的细胞内转化为更简单的化合物分泌到细胞外，主要产物为挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等，产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。
需要注意的是水解酸化可以有效地提高废水可生化性，便于后续生化处理，这也是水解酸化往往作为预处理单元的原因，但是水解酸化不一定能降低废水COD，个别情况还会引起COD上升。水解酸化过程受温度、pH值、废水中有机物成分、水解产物浓度等因素影响。
