到20 世纪末, 在日本污泥焚烧方法占污泥处理总量的60 %以上, 欧盟达到20 %以上, 我国在此领域才刚刚起步。焚烧法的优点主要有以下四点:大大减少了污泥的体积和重量, 因而最终需要处理的物质很少, 有时焚烧灰可制成有用的产品;污泥处理速度快, 不需长期储存;污泥可就地焚烧, 不需长距离运输;可以回收能量, 用于发电或供热。焚烧法的主要缺点有:污泥中的重金属会随着烟尘的扩散而污染空气, 残留灰烬也富含污染物, 再进行填埋也容易造成环境污染;污泥必须保证比较低的含水率才能当成燃料, 这就要求脱水程度一定要达到某一范围内;污泥中的灰分含量也会影响污泥燃烧质量的好坏。污泥焚烧要在一定温度、有氧等条件下, 污泥中的有机质发生燃烧反应, 使有机物质转化成CO₂ 、H₂O 、N₂ 等相应的气相物质, 反应过程释放的热量维持反应的温度条件, 使处理过程能持续进行。焚烧装置有回转炉、多膛炉、流化床炉等。其中流化床炉在最近几年中备受青睐。流化床用于污泥处理的原理是:使流化床上的惰性材料(通常为砂子)与干化污泥一起被床底的进气托起呈悬浮状态, 污泥在焚烧炉中的停留时间只有数秒就能完全被燃烧。