污水在湿地中流动的过程中，污染物在填料、微生物和植物的共同作用下，通过一系列复杂的物理、化学和生物作用得以去除。较垂直潜流人工湿地脱氮除磷效果差，水平潜流人工湿地通常被应用于市政或工业污水的深度处理。

水平潜流人工湿地除了操作简单运行成本低，其最大的优点在于能够直接处理雨污合流的混合污水，在雨污没有分流的城市，如果遇到强降雨会增加市政污水处理厂的压力，这时污水可直接进入水平潜流人工湿地，以保证水质。该类型人工湿地在实际工程应用中最大的问题就是堵塞和堵塞导致的表面流，普遍的解决方法是在潜流湿地前端添加预处理单元去除固体悬浮物，但这就增加了人工湿地的建设成本，另外可以选择合适的填料防治堵塞。

水平潜流式人工湿地又产生了几种变形，主要有回流式、阶梯进水式及综合式。出水回流还可促进填料床中的硝化和反硝化作用，采用低扬程水泵，通过水力喷射或跌水等方式进行充氧。阶梯进水可避免处理床前部堵塞，使植物长势均匀，有利于后部的硝化脱氮作用，回流式可对进水进行一定的稀释，增加水中的溶解氧并减少出水中可能出现的臭味。综合式则一方面设置出水回流，另一方面还将进水分布至湿地床的中部，以减轻湿地床前端的负荷。