有机高分子絮凝剂与无机絮凝剂相比， 具有用量少、絮凝速度快、受共存盐类和ｐＨ 值及温度影响小、生成污泥量少而易处理等特点。合成高分子絮凝剂应用以聚丙烯酰胺及其衍生物为主， 天然高分子改性絮凝剂中淀粉衍生物和多聚糖的改性在废水净化中潜力巨大。
有机高分子絮凝剂的脱色机理不仅有电中和、范德华力， 而且还有化学作用。可以生成共价键和氢键等， 而该作用对于脱色是很关键的。由于有机高分子絮凝剂的制备较复杂并且价格偏高， 一般与无机高分子絮凝剂复合使用。李彦光等把聚合硫酸铁（ＰFS）、聚合氯化铝（ＰＡＣ）和阳离子季胺盐在一定条件下先混合， 再加以羟基化聚合进行共聚， 生成一种ＪＹ－２０２ 复合混凝剂， 对焦化废水生化出水进行处理， 色度由２８０倍降至４０ 倍。郑振晖等以聚二甲基二烯丙基氯化铵（ＰＤＭＤＡＡＣ） 和钠基膨润土为原料， 制备了ＰＤＭＤＡＡＣ－膨润土， 对焦化废水进行处理， 脱色率在６５％ 以上。褚衍洋等运用自行合成的丙烯酰胺接枝共聚壳聚糖絮凝剂， 处理某焦化厂经ＡＯ处理后的废水， 色度的去除率为７５％； 丙烯酰胺改性壳聚糖絮凝剂对焦化废水的处理效果优于聚合硫酸铁和聚合氯化铝絮凝剂。