污泥穩定的目的是污泥通過處理成為穩定（即不易腐敗）的產物，以便進一步對其進行處置及利用。污泥穩定過程還可以殺滅部分病原體，減少污泥中的臭味。國內常用的穩定工藝是厭氧消化和堆肥，美國目前常用的穩定工藝共四種：厭氧消化、好氧消化、堆肥和加堿穩定。
在污泥處理工藝中，厭氧消化也是較普遍采用的穩定化技術。在日本從1980年就開始把消化所產生的沼氣用于發電系統，這種利用途徑無論是在運行管理還是在經濟效益方面都有廣闊的前景。
我國對污泥堆肥進行了深入地研究，確定了堆肥方式、添加劑種類以及堆肥的工藝參數，為污泥規模堆肥工程的實施奠定了基礎。常用的污泥堆肥方法有靜態堆肥、動態堆肥和料倉堆肥三種。
干化技術一般可分為自然干化和人工干化兩類，自然干化技術最常見的是干化床，人工干化最常見的是加熱干化技術，近年來得到了迅速發展。加熱干化的進料含固率為20％～25％，出料含固率可以達到40％～92％，因此可以大大減少污泥體積和污泥重量。這種方法可使污泥體積顯著減小至原來的1/4～l/5，使污泥穩定化和無害化，并且可最終使污泥資源化，如作為肥料、土壤良劑、燃料等等。
污泥焚燒（sludgeincineration）是污泥處理的一種工藝。它利用焚燒爐將脫水污泥加溫干燥，再用高溫氧化污泥中的有機物，使污泥成為少量灰燼。
其方法：
（1）完全燃燒法
能將污泥中的水分和有機雜質全部去除，殺滅一切病原體，并能最大限度地降低污泥體積。
焚燒污泥的裝置有多種型式，如豎式多級焚燒爐、轉筒式焚燒爐、流化焚燒爐、噴霧焚燒爐。目前使用較多的是豎式多級焚燒爐。爐內沿垂直方向分4～12級，每級都裝水平圓板作為多層爐床，爐床上方有能轉動的攪拌葉片，每分鐘轉動0.5～4周。污泥從爐上方投入，在上層床面上，經攪拌葉片攪動依次落到下一級床面上。通常上層爐溫約300～550℃，污泥得到進一步的脫水干燥；然后到爐的中間部分，在爐內750～1000℃溫度下焚燒；在爐的底層爐溫約220～330℃，用空氣冷卻。燃燒產生的氣體進入氣體凈化器凈化，以防止污染大氣。這種焚燒爐多安裝在大城市的污水處理廠。
近年來發展了高溫分解法。污泥在缺氧條件下，加熱到370～870℃，有機物質遇熱分解為氣態物質、油狀液態物質和殘渣。氣態物質有甲烷、一氧化碳、二氧化碳和氫等，液態物質有乙酸化合物和甲醇類等，固態殘渣最后成為含碳2～15％的灰分。分解時間約25分鐘。
（2）不完全燃燒法
利用水中有機雜質在高壓、高溫下可被氧化的性質，在裝置內的適宜條件下，去除污泥中有機物。
利用水中有機雜質在高壓、高溫下可被氧化的性質，在裝置內的適宜條件下，去除污泥中有機物，通常又稱濕式氧化、濕法燃燒。這種方法除適用于處理含大量有機物的污泥外，也適用于處理高濃度的有機廢水。
未經干化的污泥含有大量水分，在常壓下溫度只能升到100℃，加壓則可獲得氧化所需要的溫度，加壓又能降低有機物的氧化溫度。例如在壓力100千克力／厘米2左右，溫度250～300℃濕燒一小時的條件下，處理城市污水所產生的污泥，化學需氧量（COD）去除率為70～80％，不溶性揮發固體去除率為80～90％。
這種方法的優點是可以不經污泥脫水等過程就能有效地處理濕污泥或高濃度有機廢水，耗熱量小；處理后污泥殘渣的脫水性能好，一般可不加混凝劑即可進行真空過濾，而濾渣含水率僅為50％左右；又因處理是在密閉的容器中進行的，基本上不產生臭味、粉塵和煤煙；處理后的殘余物中的病原體已經殺滅；分離水易于生物處理。焚燒后余灰可作為資源重復利用。如果仍含有重金屬離子等有毒物質，還須做最終處理，深埋或投棄海洋。
焚燒法所需設備龐大，基建投資大，管理要求高。
