氧化溝由溝體、曝氣設備、進水分配井、出水溢流堰和自動控制設備等部分組成。

（1）氧化溝池體：氧化溝的工藝流程有多種形式。但主要有兩種布置方式，即單溝式和多溝式。氧化溝一般呈現環狀溝渠形，也可以是長方形和圓形的，還有橢圓形、馬蹄形、同心圓形、平行多渠道形和以測渠作二沉池的合建形等。其四周池壁也可以鋼筋混泥土建造，也可以按土質挖成斜坡澆以10cm厚的素混凝土或三合土砌成，后者可使基建費用更為節省。

（2）曝氣設備:曝氣設備是氧化溝的主要設備。其主要功能有六個，即供養、推動水流作水平方向不聽地循環流動，防止活性污泥沉淀，使有機物、微生物和氧三者充分混合接觸。

（3）進出水裝置：進出水裝置包括進水口、回流污泥口和出水溢流堰等。氧化溝的進水和回流污泥進入點應該在曝氣器的上游，使它們與溝內混合液能立即混合。氧化溝的出水應該在曝氣器的上游，并且離進水點和回流活性污泥點足夠遠，以避免短流。從沉淀池引出的回流污泥管可通至厭氧選擇池或缺氧區，并根據運行情況調整回流污泥量。

（4）導流和混合裝置：在有些形式的氧化溝內還設置導流板和導流墻。在彎道設置導流墻可以減少水頭損失，防止彎道停滯區的產生和防止對彎道過度沖刷。通常在曝氣轉刷上下游設置導流板，保證氧化溝內良好的水流條件，得到最好的水力速度分布。導流板使表面的較高流速轉入池底，降低混合液表面流速，提高傳養速率。同時為了保持溝內的流速，可以設置水下推進器。

（5）自動控制設備：自動控制設備一般有溶解控制系統、進水分配井、閘門和出水溢流堰的控制等。

  當采用交替工作的氧化溝時，配水井內應設自動控制閥門，按設計好的程序自動啟閉各個進水孔。進水分配井中的閘門與出水溢流堰一樣可以根據控制系統的程序設置自動地啟閉，以變換氧化溝內的水流方向。