最早的氧化沟为20世纪50年代开发的帕斯韦尔（Pasveer）氧化沟，在沟道转弯处采用竖轴表面曝气器，在一侧沟道上设有横轴转刷曝气器，取得曝气与搅拌两个作用，二沉池与之分建；1960年，一种结构更为紧凑的奥贝尔（Orbal）氧化沟在南非被开发和使用，后被Envirex收购，成为美国US Filter公司的一项专利；20世纪60年代荷兰DHV公司开发了使用广泛的Carrousel氧化沟，除了能获得较高的BOD5去除效率，同时还能达到部分脱氮除磷的目的；80年代初，美国开发了将二次沉淀池设置在氧化沟中的合建式氧化沟——BMTS型，并发展成现在所说的一体化氧化沟；此外，还有目前常用的多沟交替式氧化沟（双沟DE、三沟T型）等等，形成了颇为庞大的氧化沟家族。

        不论哪种氧化沟，一般来说都具有以下特征：

        ① 池体狭长，（可达数十米甚至上百米）；池深度较浅，一般在2米左右；

        ② 曝气装置多采用表面机械曝气器，竖轴、横轴曝气器都可以；

        ③ 进、出水装置简单； 

        ④ 氧化沟呈完全混合、推流式；沟内的混合液呈推流式快速流动（0.40.5m/s），由于流速高，原废水很快就与沟内混合液相混合，因此氧化沟又是完全混合的；

        ⑤ BOD负荷低，类似于活性污泥法的延时曝气法，处理出水水质良好；

        ⑥ 对水温、水质和水量的变动有较强的适应性；

        ⑦ 污泥产率低，剩余污泥产量少；

        ⑧ 污泥龄长，可达1530d，为传统活性污泥法的36倍；

        ⑨ 世代时间很长的细菌如硝化细菌能在反应器内得以生存，从而使氧化沟具有脱氮的功能。