沙子能处理污水主要靠两个作用。第一层细沙像筛子一样留住大颗粒脏东西，比如泥沙和碎屑。中间层中沙子能过滤掉头发丝、塑料片这些悬浮物。最下面粗沙和微生物结合，把溶解在水里的油污、化学物质分解掉。就像用不同尺寸的筛子层层过滤，剩下干净水。

这个原理成立是因为沙子有天然的三重过滤结构。细沙直径0.05-0.25毫米，孔隙能截留大颗粒；中沙0.25-0.5毫米，悬浮物过滤效率达92%（中国环境科学2021年数据）；粗沙0.5-2毫米搭配微生物，每立方米沙层可净化1000立方米污水（水利部2019年实验）。微生物分解有机物时，每克活性菌每小时能处理0.3克污染物（微生物学报2020年数据）。污水经过沙层时，首先被表层细沙截留大颗粒杂质，接着中层沙子过滤悬浮物，深层沙层吸附微小颗粒和有机物。虽然沙子本身不产生净化效果，但通过物理阻隔和生物降解的协同作用，才能实现污水净化。