化学沉淀法的基本原理是通过向废水中投加某些化学物质，使它和废水中欲去除的污染物直接发生化学反应，生成难溶于水的沉淀物而使污染物分离去除。化学沉淀法经常用于处理含有汞、铅、铜、锌、铬、硫、氟、砷等有毒化合物的废水。利用向废水中投加氢氧化物、硫化物、碳酸盐、卤化物等生成金属盐沉淀可以去除废水中的金属离子，向废水中投加钡盐可用于处理含六价铬的工业废水生成铬酸盐沉淀，向废水中投加石灰生成氟化钙沉淀可以去除水中的氟化物。化学沉淀法可以用于处理含氰废水，最主要的是加入硫酸亚铁，使氰化物转化为亚铁氰络合物，并与废液中的重金属离子形成亚铁氰酸( Me2Fe( CN)6·6H2O) 沉淀。进行了利用化学沉淀法处理含氰废水的试验，当原水CN －浓度为3． 258 mg /L 时，加入FeSO4 150 mg /L、FeCl3100 mg /L，出水CN － 浓度为0． 459 mg /L，达到国家排放标准。
黄原酸根与不少金属离子所组成盐的溶度积都很小，易于沉淀，因此，还可以通过化学沉淀法沉淀去除选矿废水中残余的黄药。通过在配制的10 mg /L 的丁基黄药溶液中加入不同量的硫酸亚铁，利用黄药与亚铁离子形成沉淀的方法来去除黄药，调节pH 值至4． 5 后，搅拌反应90 min，检测各自剩余黄药浓度，结果表明，随着硫酸亚铁添加量的增加，剩余的黄药浓度降低，当硫酸亚铁添加量达到600 mg 时可使得黄药的去除率达到100%。化学沉淀法的突出优点是过程简单、设备投资少、操作方便安全等，缺点是不仅需要大量的沉淀剂，还必须对产生的废浆作进一步固液分离处理，综合处理成本较高。
在选矿废水的净化处理中，上述的几种方法有各自的优势和缺陷，选矿废水要达到好的处理效果回用于生产，有时经常需要使用这几种方法相结合的联合处理工艺。