厌氧-缺氧-好氧工艺（A/A/O或A2/O），由厌氧池、缺氧池、好氧池串联而成。该工艺在厌氧-好氧除磷工艺中加入缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液流至缺氧池的前端，以达到反硝化脱氮的目的。
在首端厌氧池主要是进行磷的释放，使污水在的磷的浓度升高，溶解性的有机物被细胞吸收而是污水中的BOD浓度下降。另外一部分的NH3-N因细胞的合成而去除，使污水中的NH3-N浓度下降。
在缺氧池中，反硝化细菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中带入的大量NO3--N和NO2--N还原为N2释放到空气中，因而BOD浓度继续下降，NO3--N的浓度大幅度下降，而磷的浓度没有什么变化。
在好氧池中，有机物继续被微生物生化氧化，浓度进一步下降。含氮有机物先被氨化继硝化过程使NH3-N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3--N浓度增加，而磷随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速率下降。
A2/O工艺可以同时完成有机物的去除、反硝化脱氮、除磷的功能。脱氮的前提是NH3-N在好氧池中完全被硝化，而在缺氧池则完成脱氮的功能，厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。
