電催化高級氧化是利用電極的電催化作用，對廢水中的有機物進行改性、降解、礦化。有機污染物不僅可以直接被陽極氧化，還可以被陽極表面產生的?OH、Cl2、ClO-、O3等氧化劑協同作用氧化；有些有機污染物不易被氧化，但是可以在陰極表面被還原，而還原產物則很容易被陽極氧化、降解，甚至礦化。因此，電催化高級氧化技術的核心是電極，電極的催化特性和結構設計，是影響其處理效果的關鍵。
   目前，業界對電催化高級氧化最大的偏見在于其能耗。如果將有機物全部礦化，需要多個電子參與反應，處理的廢水COD越高，能耗越高。但是，電催化高級氧化技術除了具有礦化有機物的作用，還有改性和降解作用（例如，將苯環開環，去除有毒有機物的毒性），在COD較高時這些作用更加突出，而改性和降解不需要多個電子參與反應，所以能耗并不高。高濃度（COD>1000mg/L）有機廢水經過改性和降解，可生化性大幅提高，可以與生化工藝結合。在COD濃度較低（COD<500mg/L）時，電催化高級氧化以直接礦化為主，一些案例表明在實際應用中，電催化高級氧化技術的能耗并不高（鏈接文章《污水處理廠生化出水的電催化高級氧化法深度處理的能耗研究》）。