太阳能污水处理技术以太阳能发电为主，市政电网为辅，在阳光充足的时候能为电网供电，在长期阴雨天的情况下，从电网取电，满足系统所需动力要求。利用太阳能光电转换技术，为农村生活污水处理中的增氧曝气、搅拌、回流等提供动力，实现废水深度可靠处理。同时，将设备运行管理智能化，远程控制，远程监控，实现无人值守，以适应农村基层缺乏技术管理人员的实际情况。
太阳能污水处理设备多段多级AO+气浮除磷脱氮工艺，将污水分段进入生物池的厌氧区和多个缺氧区，使生物池形成多级AO串联+气浮回流污泥全部进入生物池前端的厌氧区，形成高污泥浓度梯度，创造了更适合聚磷菌、硝化菌及反硝化菌生长的环境，大大增强了除磷脱氮能力，对污水水质变化、水量变化、水温变化都具有相当好的适应性，处理效果极其稳定，在碳源不够充足的情况下仍可获得较好的除磷脱氮效果。
太阳能污水处理装置经过滤格栅去除部分悬浮物，以及大颗粒悬浮的有机、无机等物质后的污水，再流入厌氧池，在此利用厌氧微生物降解污水中的有机物，使大分子复合链的有机物氧化为小分子单链的有机物。污水和从沉淀池回流的含磷污泥，在厌氧状态下释放出磷，在太阳能好氧池内可吸收大量的磷，从而通过排放污泥进行去磷。污水中的部分氨氮，在太阳能一级好氧池内被转化为NH3-N。经过自流污水进入缺氧池，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将一级好氧池带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，从而去除氨氮。缺氧池后，再经过二级好氧池进行进行对CODcr、SS等污染物的彻底去除。
太阳能污水处理机除了地面上的太阳能光伏电池板和由蓄电池组、曝气系统、回流系统、微电脑及远程通讯控制系统等组成的设备箱外，地面下还有进水井、生化处理池、出水井等好几个起着不同作用的水池。处理站地下设有几个起着不同作用的污水处理池，农户产生的生活污水通过管网收集至处理池，污水经过积水、厌氧生物处理、接触氧化、沉淀、达标排放等多道程序进行处理后，就直接排放到附近的河流、农田中。