En comparación con los procesos de tratamiento físico y químico, el tratamiento basado en la utilización de microalgas puede lograr la eliminación de nutrientes (fósforo, nitrógeno, sales minerales, azúcares, etc.) de un modo menos costoso y más seguro desde el punto de vista ecológico, con los beneficios añadidos de la recuperación de recursos y el reciclaje.

Las microalgas utilizadas en el tratamiento de efluentes pueden ser consideradas como una alternativa de tratamiento terciario, debido a los procesos acoplados de bacterias (quienes realizan la degradación de la materia orgánica) y microalgas (quienes utilizan los compuestos inorgánicos), para llevar a cabo una eficiente bioconversión de la energía solar, en la utilización y eliminación de materia orgánica, lo cual se traduce finalmente en generación de biomasa, mejorando la calidad del efluente y aumentado la concentración de oxígeno.
En resumen, las microalgas tienen la capacidad de depurar las aguas residuales urbanas e industriales convirtiendo esas aguas adecuadas para el riego, a la vez que la biomasa final producida puede ser recuperada y transformada en diferentes bioproductos como el biodiesel. Algunos parámetros a considerar son el tipo de fluente, la carga orgánica, la temperatura, la intensidad luminosa, el género de microalgas y el tipo de cultivo (monoalgal y mixto).
