氧化沟由沟体、曝气设备、进水分配井、出水溢流堰和自动控制设备等部分组成。

（1）氧化沟池体：氧化沟的工艺流程有多种形式。但主要有两种布置方式，即单沟式和多沟式。氧化沟一般呈现环状沟渠形，也可以是长方形和圆形的，还有椭圆形、马蹄形、同心圆形、平行多渠道形和以测渠作二沉池的合建形等。其四周池壁也可以钢筋混泥土建造，也可以按土质挖成斜坡浇以10cm厚的素混凝土或三合土砌成，后者可使基建费用更为节省。

（2）曝气设备:曝气设备是氧化沟的主要设备。其主要功能有六个，即供养、推动水流作水平方向不听地循环流动，防止活性污泥沉淀，使有机物、微生物和氧三者充分混合接触。

（3）进出水装置：进出水装置包括进水口、回流污泥口和出水溢流堰等。氧化沟的进水和回流污泥进入点应该在曝气器的上游，使它们与沟内混合液能立即混合。氧化沟的出水应该在曝气器的上游，并且离进水点和回流活性污泥点足够远，以避免短流。从沉淀池引出的回流污泥管可通至厌氧选择池或缺氧区，并根据运行情况调整回流污泥量。

（4）导流和混合装置：在有些形式的氧化沟内还设置导流板和导流墙。在弯道设置导流墙可以减少水头损失，防止弯道停滞区的产生和防止对弯道过度冲刷。通常在曝气转刷上下游设置导流板，保证氧化沟内良好的水流条件，得到最好的水力速度分布。导流板使表面的较高流速转入池底，降低混合液表面流速，提高传养速率。同时为了保持沟内的流速，可以设置水下推进器。

（5）自动控制设备：自动控制设备一般有溶解控制系统、进水分配井、闸门和出水溢流堰的控制等。

  当采用交替工作的氧化沟时，配水井内应设自动控制阀门，按设计好的程序自动启闭各个进水孔。进水分配井中的闸门与出水溢流堰一样可以根据控制系统的程序设置自动地启闭，以变换氧化沟内的水流方向。