表示水中有機物含量的綜合指標有兩類，一類是以與水中有機物量相當的需氧量(O2)表示的指標，如生化需氧量BOD、化學需氧量COD和總需氧量TOD等;另一類是以碳(c)表示的指標，如總有機碳TOC。對于同一種污水來講，這幾種指標的數值一般是不同的，按數值大小的排列順序為TOD>COD>BOD5>TOC。

總需氧量TOD是指水中的還原性物質在高溫下燃燒后變成穩定的氧化物時所需要的氧量，結果以mg/L計。TOD值可以反映出水中幾乎全部有機物(包括碳C、氫H、氧O、氮N、磷P、硫S等成分)經燃燒后變成CO2、H2O、NOx、SO2等時所需要消耗的氧量。

總有機碳TOC是間接表示水中有機物含量的一種綜合指標，其顯示的數據是污水中有機物的總含碳量，單位以碳(c)的mg/L來表示。一般城市污水的TOC可達200mg/L，工業污水的TOC范圍較寬，最高的可達幾萬mg/L，污水經過二級生物處理后的TOC -般<50mg/L。

生化需氧量全稱為生物化學需氧量，簡寫為BOD，它表示在溫度為20℃和有氧的條件下，好氧微生物分解水中有機物的生物化學氧化過程中消耗的溶解氧量，也就是水中可生物降解有機物穩定化所需要的氧量，單位為mg/L。BOD不僅包括水中好氧微生物的增長繁殖或呼吸作用所消耗的氧量，還包括了硫化物、亞鐵等還原性無機物所耗用的氧量，但這一部分的所占比例通常很小。

在20℃的自然條件下，有機物氧化到硝化階段、即實現全部分解穩定所需時間在100d以上，但實際上常用20℃時20d的生化需氧量BOD20近似地代表完全生化需氧量。生產應用中仍嫌20d的時間太長，一般采用20℃時5d的生化需氧量BOD5作為衡量污水中有機物含量的指標。

化學需氧量COD是指在一定條件下，水中有機物與強氧化劑作用所消耗的氧化劑折合成氧的量，以氧的mg/L計。當用重鉻酸鉀作為氧化劑時，水中有機物幾乎可以全部(90%一95%)被氧化，此時所消耗的氧化劑折合成氧的量即是通常所稱的化學需氧量，常簡寫為CODcr。污水的CODcr值不僅包含了水中的幾乎所有有機物被氧化的耗氧量，同時還包括了水中亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原性無機物被氧化的耗氧量。

BOD5不僅僅是一個重要的水質指標，更是污水生物處現過程中的一個極為重要的控制參數。但是由于測定時間較長(5d)，不能及時反映和指導污水處理裝置的運行，只能用于工藝效果評價和長周期的王藝調控。對于特定的污水處理廠，可以建立BOD5和COD的相關關系，用COD粗略估計BOD5值來指導處理工藝的調整。有時會因為某些生產污水不具備微生物生長繁殖的條件(如存在有毒有機物)，無法準確測定其BOD5值。

化驗污水的化學需氧量COD值可以較準確地測定水中有機物含量，但化學需氧量COD不能區別可生物降解有機物和不可生物降解的有機物。人們習慣于利用測定污水的BOD5/COD來判斷其可生化性，一般認為，污水的BOD5/COD大于0.3就可以利用生物降解法進行處理，如果污水的BOD5/COD低于0.2.則只能考慮采用其他方法進行處理。

化學需氧量COD值一般高于生化需氧量BOD5值，其間的差值能夠大概反映污水中不能被微生物降解的有機物含量。對于污染物成分相對固定的污水來說，COD與BOD5之間一般都有一定的比例關系，可以互相推算。加上COD的測定所用時間較少，按回流2h的國家標準方法來化驗，從取樣到出結果，只需要3~ 4h，而測定BOD5值卻需要5d時間，因此在實際污水處理運行管理中，常利用COD作為控制指標。