化学法是利用化学反应来除去水中的有机物和无机杂质的方法。化工废水处理的斜管沉淀法包括的有化学混凝法、化学氧化法、催化氧化法等。而这种化学混凝法的作用对象主要是化工废水里的微小悬浮物和胶体物质，它们通过投加剂产生的凝结和絮凝作用，使水中的胶体失稳、沉淀、去除。混凝工艺不仅能去除10-3~10-6mm颗粒状的细小悬浮颗粒，还能去除色度、微生物、有机物等。该法主要受水温、PH值、水质、水量等因素的影响，某些可溶性良好的有机和无机物质的脱除率较低，而化学氧化法一般是用氧化剂氧化去除化工废水中的有机污染物。通过化学氧化还原，废水中含有的有机和无机有毒物质可以转化为无毒或低毒性物质，从而实现废水的净化。

一般有空气氧化、氯氧化和臭氧氧化。由于其氧化容量小，主要用于含强还原性物质的废水处理，Cl2是一种常用的氧化剂，主要用于含酚、氰化物等有机废水的处理，用臭氧处理，氧化能力强，无二次污染。臭氧氧法、氯氧化法，其水处理效果好，但能耗大，成本高，不适用于处理水量大、浓度较低的化工废水；电化学氧化法是在电解池中，由于电极发生氧化还原反应，废水中的污染物在电解池的阳极失去电子，被氧化后，水中的Cl-、OH-等也能在阳极放电产生Cl2、OH-等污染物，从而间接氧化破坏污染物。事实上，为了加强阳极的氧化作用，降低电解槽内阻，常在废水电解槽内加入氯化钠，进行所谓的电氯化处理，投加NaCl后在阳极上产生氯和次氯酸根，对水中的无机物和有机物也有很强的氧化作用。近几年发现了一些新的电氧化还原电极材料，并取得了一定的效果，但是仍然存在着能耗大、成本高以及副反应等问题。