صافی‌های ماسه‌ای اساساً راکتورهای بیولوژیکی هوازی یا رشد چسبنده می‌باشند. سایر فرایندهای بسیار مفید و مهم تصفیه که در صافی‌های ماسه‌ای اتفاق می‌افتد، شامل فرایندهای فیزیکی تصفیه مانند غربال شدن و ته نشینی باعث حذف جامدات معلق در بین مصالح بستر صافی می‌شود و جذب شیمیایی برخی آلاینده‌های محلول ماننده فسفر روی سطح بستر می‌باشد. پدیده‌ی دیگر  که محدوده کننده می‌باشد اشباع شدن سطوح بستر توسط مواد جذب شده است. لایه‌ی بیولوژیکی که از رشد میکروارگانیسم‌ها حاصل می‌شود با جذب مواد توسعه پیدا می‌کند. این میکروارگانیسم‌ها مواد محلول و کلوئیدی موجود در پساب عبوری را جذب و مصرف می‌کنند. این مواد جذب شده صرف تولید سلول‌های جدید شده و یا در شرایط هوازی به دی اکسید کربن و آب تبدیل می‌گردند. بیشتر تصفیه‌ی بیولوژیکی در ۱۵ سانتی متری بستر رویی صافی صورت می‌پذیرد. با عبور پساب از این لایه‌ی فعال صافی BOD کربنی و نیتروژن آمونیاکی حذف می‌شود