目前，国内外通用的污水处理技术主要是采用生物法，此方法具有处理彻底、有机物降解率高、二次污染小、能耗低和运行管理方便等优点。当水温低于8℃时，中温菌活性会降低或死亡，但在北方地区保持水温不低于8℃则是很困难的事，耗能和保温都存在问题。
温度是一个重要的生态因子，是影响微生物生长与存活的最重要因素之一，对生物个体的生长、繁殖、新陈代谢及生物种群分布和种群数量起着决定作用。此外，温度对活性污泥的絮凝沉降性能、曝气池充氧效率以及水的粘度都有较大影响。
1、微生物增殖
温度是影响微生物生长的一个重要因子。温度太低，可使原生质膜处于凝固状态，不能正常地进行营养物质的运输或形成质子梯度，因而生长不能进行。
2、微生物代谢
由于低温引起微生物酶促反应速度下降，必将导致活性污泥活性降低，使得生物处理反应速率下降。
3、污泥吸附作用
水温在5℃以下时，温度对活性污泥初期吸附作用影响较大，水温愈低愈明显。低温时微生物本身代谢功能也逐渐减弱，吸附在活性污泥表面上的有机物，不能很快被降解，未降解的有机物在活性污泥吸附表面上有所积累，在一定程度上改变了被多糖类粘液层包覆的吸附表面的性质，污泥的表面活性恢复的较慢，从而降低了活性污泥的吸附作用。
4、污泥的沉降
低温条件下活性污泥的沉速较小，常温条件下活性污泥的沉降性能明显好于低温条件下活性污泥的沉降性能。从水质特点上分析，低温环境下，水的粘滞性增高，固体颗粒沉降阻力增大，降低了泥水分离效果，沉淀后的上清液仍有细小的悬浮颗粒随出水带走。
5、污泥的膨胀
有关研究表明在寒冷地区城市污水厂，除低氧、低负荷外，温度也确是影响污泥膨胀的重要因素。低温导致丝状菌的过度生长是寒冷地区冬季和春季污泥膨胀的主要原因。
6、污泥的脱水
对于低温运行的活性污泥，颗粒密度是影响污泥比阻的主要因素，而对于常温活性污泥，颗粒大小才是影响污泥比阻的主要因素。同时，低温下丝状菌的大量出现导致了污泥絮体疏松、密度减小，进一步导致污泥比阻和沉降指数增大。与常温运行活性污泥相比，低温运行活性污泥所携带的负电荷少而具有更高的亲水性；低温活性污泥的胞外分泌物中含有更多的粘性物质，使污泥的压缩性降低而难于沉降。