电子流动（电场作用）：
铁元素与碳元素之间存在一个自然地1.2V≈1.4V的电位差。在铁碳之间自然电位差形成的微弱电场之下，铁会释放出电子，电子在电场的作用之下由阳极向阴极移动。电子在移动的过程中会有穿过废水中的胶体粒子和细小分散的污染物，特别是长链物质或者是含有苯环的物质被电子穿过的概率更高。电子继续穿插，锻炼之后的碳链又会被分割，这样碳链（有机污染物）就会越来越短，难降解的大分子、长链、***类、苯环类物质就会转化为容易降解的物质，提高可生化性（B/C比值）同时能够降低COD。
污染物的氧化还原反应：
每个（污染物）物质都有各自的氧化态和还原态，废水中的胶体粒子和细小分散的污染物一般都带有电荷，在微电场的作用下产生电泳，向相反电荷的电极移动在阳极被氧化，在阴极被还原，生成新的物质通过沉积在电极表面或沉淀于水中或转化为气体等***无害成分被分离去除。
废水中呈溶解状态的的有机污染物（如色、嗅、味、COD）及还原性无机离子（如CN¯***、S²¯硫、Fe²﹢、Mn²﹢锰等）都可通过氧化反应去除，而废水中呈溶解状体的许多***离子（如***、镉、铜、银、金、六价铬、镍等）都可通过还原法去除。
氢、铁、Fe2+的氧化还原作用：
负极（铁）：铁被氧化Fe-2e-=Fe2+
正极（碳或碳化铁）：溶液中的H+被还原2H++2e-=H2↑
铁是活泼金属，有较强还原能力。
电极反应和化学反应中得到的新生态氢[H]以及Fe和Fe2＋都具有很高的化学活性，能与废水中的许多污染物发生氧化还原反应。如使偶氮基断裂而***发色基团、使大分子降解为小分子，具有脱色和提高废水可生化性的作用，
铁离子的络合、混凝作用：
在酸性条件下，用铁碳微电解处理废水时，会产生Fe2+和Fe3＋离子。新生态的Fe2+和Fe3+具有很好的絮凝作用，溶液在碱性条件下且有O2（曝气充氧）存在时，会形成Fe(OH)2（氢氧化亚铁）和Fe(OH)3（氢氧化铁胶体），吸附能力高于一般药剂水解得到的Fe(OH)3（氢氧化铁胶体）吸附能力。同时其中的Fe离子能与许多有机物形成墨绿色的络合物。这样，废水中原有的悬浮物、胶体和油类等及通过内电解反应产生的不溶物和构成色度的染料及相当一部分水溶性有机物均可被其络合、吸附凝聚而从废水中分离去除。