地埋式污水处理设备的工作原理是运用设备中的AO生物处理工艺将有机污染物及氨氮去除。由于污水有机物浓度很高，微生物处于缺氧状态，为兼性微生物，它们将污水中的有机氮转化分解成NH3-N，同时利用有机碳源作为电子供体，将NO2-N、NO3-N转换成N2，而且还利用部分有机碳源和NH3-N合成新的细胞物质。所以A级池不仅具有一定的有面物去除功能，减轻后续好氧池的有机负荷。有利于硝化作用的进行，而且依靠原水中存在的较高浓度有机物，完成反硝化作用，最终消除氮的富营养化污染。在O级，由于有机物浓度已大幅度降低，但污水处理设备仍有一定量的有机物及较高NH3-N存在。为了使有机物得到进一步氧化分解，同时在碳化作用完成情况下，硝化作用能顺利进行。在O级设置有机负荷较低的好氧生物接触氧化池。