池體平面為圓形或方形。廢水由設在沉淀池中心的進水管自上而下排入池中，進水的出口下設傘形擋板，使廢水在池中均勻分布，然后沿池的整個斷面緩慢上升。懸浮物在重力作用下沉降入池底錐形污泥斗中，澄清水從池上端周圍的溢流堰中排出。溢流堰前也可設浮渣槽和擋板，出水水質。這種池占地面積小，但深度大，池底為錐形，施工較困難。池中廢水豎向流動的沉淀池。池體平面圖形為圓形或方形，水由設在池中心的進水管自上而下進入池內 (管中流速應小于30mm/s)，管下設傘形擋板使廢水在池中均勻分布后沿整個過水斷面緩慢上升 (對于生活污水一般為0.5～0.7mm/s，沉淀時間采用1～1.5h)，懸浮物沉降進入池底錐形沉泥斗中，澄清水從池四周沿周邊溢流堰流出。堰前設擋板及浮渣槽以截留浮渣出水水質。池的一邊靠池壁設排泥管(直徑大于200mm)靠靜水壓將泥定期排出。豎流式沉淀池的優點是占地面積小，排泥容易，缺點是深度大，施工困難，造。常用于處理水量小于20000m/d的污水處理廠。

池體平面多為圓形，也有方形的。直徑較大而深度較小，直徑為20～100米，池中心水深不大于4米，周邊水深不小于1.5米。廢水自池中心進水管入池，沿半徑方向向池周緩慢流動。懸浮物在流動中沉降，并沿池底坡度進入污泥斗，澄清水從池周溢流入出水渠。

近年設計成的新型的斜板或斜管沉淀池。主要就是在池中加設斜板或斜管，可以大大提高沉淀效率，縮短沉淀時間，減小沉淀池體積。但有斜板、斜管易結垢，長生物膜，產生浮渣，維修工作量大，管材、板材壽命低等缺點。正在研究試驗的還有周邊進水沉淀池、回轉配水沉淀池以及中途排水沉淀池等。沉淀池有各種不同的用途。如在曝氣池前設初次沉淀池可以降低污水中懸浮物含量，減輕生物處理負荷在曝氣池后設二次沉淀池可以截流活性污泥。此外，還有在二級處理后設置的化學沉淀池，即在沉淀池中投加混凝劑，用以提高難以生物降解的有機物、能被氧化的物質和產色物質等的去除效率。

水平管沉淀池是接近“哈真”淺層理論的沉淀池，它將沉淀管水平放置，沿水平行流動，懸浮物垂直分離，具有沉淀和分離功能。安裝時可將預制的“水平管”模塊組裝為水平管沉淀池。水平管沉淀分離裝置分成若干層，由此增加了沉淀面積，減小了懸浮物的沉降距離，縮短了懸浮物沉淀時間；水平管單元的垂直斷面形狀為菱形，管底側向設有排泥狹縫，沉泥順側底下滑，再通過排泥狹縫滑入下面的水平管沉淀單元，懸浮物通過水平管及時與水分離，水走水道、泥走泥道，改善了懸浮物可逆沉淀的排泥條件，并避免了懸浮物堵塞管道和跑礬現象的發生。

進入沉淀池的水流，在池中停留的時間通常并不相同，一部分水的停留時間小于設計停留時間，很快流出池外；另一部分則停留時間大于設計停留時間，這種停留時間不相同的現象叫短流。短流使一部分水的停留時間縮短，得不到充分沉淀，降低了沉淀效率；另一部分水的停留時間可能很長，甚至出現水流基本停滯不動的死水區，減少了沉淀池的有效容積。總之短流是影響沉淀池出水水質的主要原因之一。形成短流現象的原因很多，如進入沉淀池的流速過高；出水堰的單位堰長流量過大；沉淀池進水區和出水區距離過近；沉淀池水面受大風影響；池水受到陽光照射引起水溫的變化；進水和池內水的密度差；以及沉淀池內存在的柱子、導流壁和刮泥設施等，均可形成短流形象。
在給水處理中的沉淀池，當原水藻類含量較高時，會導致藻類在池中滋生，尤其是在氣溫較高的地區，沉淀池中加裝斜管時，這種現象可能更為。藻類滋生雖不會嚴重影響沉淀池的運轉，但對出水的水質不利。防止措施是：在原水中加氯，以抑止藻類生長。采用三氯化鐵混凝劑亦對藻類有抑制作用。