目前主流的观点是聚磷菌（PAO）独特的代谢活动，即所谓厌氧释磷、好氧吸磷，完成了磷从液态水到固态泥的转化。普通活性污泥中磷的含量为1.5%~2.0%（P/VSS），而PAO能将污泥中磷含量提升到5%~7%。
在好氧条件下，PAO对污水中的溶解性磷酸盐过量吸收，然后进行沉淀分离。含有过量磷的污泥少部分以剩余污泥的形式排出系统而将磷去除，大部分和污水一起回流至厌氧池。此时污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化为乙酸苷；而活性污泥中的聚磷菌在厌氧条件下，将体内聚集的聚磷分解，分解产生的能量部分供聚磷菌生长，另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙酸苷，并转化为聚β羟基丁酸（PHB）的形式贮藏于体内，聚磷分解形成的无机磷则释放回污水中，这就是厌氧释磷。
再次进入好氧状态后，聚磷菌将贮存于体内的PHB进行好氧分解并释放大量能量，大部分供聚磷菌增殖，一部分供其主动吸收污水中的磷酸盐，以聚磷的形式积聚于体内，这就是好氧吸磷。
由于活性污泥在运行中不断增殖，必须从系统中排除和增殖量相当的活性污泥，也就是剩余污泥。剩余污泥包含过量吸磷的聚磷菌，从而完成了从污水中去除含磷物质的过程。