La base teorica è la teoria dell'"agglomerazione". I flocculanti funzionano principalmente avvicinando i gruppi con carica positiva (o negativa) e le particelle nell'acqua con carica negativa (o positiva) difficili-da-separare, riducendone il potenziale e mettendole in uno stato instabile. Le loro proprietà di aggregazione fanno quindi sì che queste particelle si aggreghino, consentendo loro di essere separate attraverso metodi fisici o chimici.
Gli agenti utilizzati per raggiungere questo scopo sono generalmente chiamati flocculanti. I flocculanti vengono utilizzati principalmente nell'approvvigionamento idrico e nel trattamento delle acque reflue.
Esistono molti tipi di flocculanti, che vanno dal peso-molecolare-basso all'alto-peso molecolare-, dal singolo-componente ai tipi compositi. La tendenza generale è verso prodotti poco costosi, pratici, non-tossici e altamente efficienti. I flocculanti inorganici sono poco costosi, ma possono avere effetti negativi sulla salute umana e sull’ambiente. I flocculanti polimerici organici, pur richiedendo dosaggi più piccoli, producendo meno schiuma, possedendo forti capacità di flocculazione, separando facilmente i fiocchi e rimuovendo efficacemente olio e solidi sospesi, hanno monomeri residui con effetti teratogeni, cancerogeni e mutageni, limitando così la loro applicazione. I flocculanti microbici, grazie alla loro assenza di inquinamento secondario e alla facilità d’uso, mostrano promettenti prospettive applicative. In futuro i flocculanti microbici potrebbero sostituire o sostituire parzialmente i tradizionali flocculanti polimerici organici inorganici e sintetici. La ricerca e l'applicazione dei flocculanti microbici sono nelle fasi iniziali e le loro caratteristiche e vantaggi presentano un'ampia prospettiva per lo sviluppo della tecnologia di trattamento dell'acqua.
