La base théorique est la théorie de « l'agglomération ». Les floculants fonctionnent principalement en rapprochant les groupes chargés positivement (ou négativement) et les particules chargées négativement (ou positivement), difficiles-à-séparables dans l'eau, réduisant ainsi leur potentiel et les mettant dans un état instable. Leurs propriétés agrégées provoquent alors l’agrégation de ces particules, permettant leur séparation par des méthodes physiques ou chimiques.
Les agents utilisés à cet effet sont généralement appelés floculants. Les floculants sont principalement utilisés dans l’approvisionnement en eau et le traitement des eaux usées.
Il existe de nombreux types de floculants, allant du faible poids-moléculaire-au poids élevé-moléculaire-, du simple-composant aux types composites. La tendance générale est vers des produits peu coûteux, pratiques, non-toxiques et très efficaces. Les floculants inorganiques sont peu coûteux, mais ils peuvent avoir des effets néfastes sur la santé humaine et l'environnement. Les floculants polymères organiques, bien qu'ils nécessitent des doses plus faibles, produisent moins d'écume, possèdent de fortes capacités de floculation, séparent facilement les flocs et éliminent efficacement l'huile et les matières en suspension, contiennent des monomères résiduels ayant des effets tératogènes, cancérigènes et mutagènes, limitant ainsi leur application. Les floculants microbiens, en raison de leur absence de pollution secondaire et de leur facilité d'utilisation, affichent des perspectives d'application prometteuses. Les floculants microbiens pourraient à l’avenir remplacer ou remplacer partiellement les floculants polymères inorganiques et organiques synthétiques traditionnels. La recherche et l’application des floculants microbiens en sont à leurs débuts, et leurs caractéristiques et avantages ouvrent de larges perspectives pour le développement de la technologie de traitement de l’eau.
