主要包括水处理装置、尿处理装置、卫生水处理装置。关键技术主要包括：①催化氧化技术。一般用于废水污染程度较低情况，如冷凝水。在催化剂作用下，以富氧气体或氧气作为氧化剂，在一定的温度和压力条件下，将废水中有机物氧分解为水和二氧化碳。在载人航天器中，因能源受限需要在中低温下可将有机物彻底氧化的催化剂，使得催化剂成为催化氧化技术中的关键。②旋转蒸馏技术。一般用于废水污染程度较高情况，如尿液。废水被输送至旋转蒸馏器内桶内壁进行低压蒸发，未蒸发的废水则在内桶离心力和旋转鼓外泵的共同作用下被排出旋转鼓，参加下一次循环。废水中大部分杂质沸点比水高，故而得到较为纯净的水蒸气。水蒸气经过压缩后被送到旋转蒸馏器内外桶夹层，水在内桶外壁冷凝成水。同时水的冷凝潜热又通过内桶壁的传导用于废水中水的蒸发。内桶外壁的冷凝水则被离心力甩至外桶内壁，完成了水气分离并把水传输至桶外。采用罗茨式压缩机把水蒸气升压，提高水蒸气的冷凝温度，以便回收水的汽化潜热。

在轨废水处理的主要问题和局限为：①微重力水气分离。在太空微重力条件下，需采用人工手段将气液分离，包括静态分离和动态分离。静态分离是利用液体的毛细作用和表面张力原理进行气液分离，动态分离是制造一个人工向心力作用在气液混合流体上，利用密度不同实现分离（见在轨气液分离技术）。②物资供应受限。废水处理装置中使用多种消耗性材料，需定期更换。向在轨航天器运送物资成本非常高，无法像地面一样做到大量物资和能源的供应，消耗性材料及能源供应均受限。