A busca por processos de tratamento de efluentes que sejam eficientes e garantam a segurança à saúde pública e ao meio ambiente tem sido um grande desafio nas últimas décadas, devido à presença de microrganismos persistentes e micropoluentes orgânicos e inorgânicos que resistem aos tratamentos convencionais. Assim, as tecnologias alternativas de tratamento de efluentes vêm sendo aplicadas em associação aos tratamentos primários e secundários, para alcançar maiores reduções da carga de poluentes, utilizando menor espaço físico e consumo de energia elétrica, bem como menor produção de lodo. Neste trabalho, buscou-se realizar um estudo da arte através de uma revisão dos métodos físicos e químicos para o tratamento de efluentes: membranas de filtração, eletrocoagulação, adsorção, troca iônica, processos oxidativos avançados, ozonização e precipitação química, considerando o princípio de funcionamento suas vantagens, desvantagens e aplicações de cada técnica.