高級氧化技術，也稱為深度氧化技術，是一種現代污水處理技術，其核心原理是利用強氧化劑對有機物進行深度氧化。該技術通過產生強氧化劑（如羥基自由基等）來深度氧化水中的有機物和污染物，使其轉化為無害的物質，從而達到淨化水質的目的。在高級氧化過程中，通過催化劑、光、電、熱等物理化學方法，將水分子分解產生羥基自由基(·OH)等強氧化劑。這些強氧化劑具有極高的氧化還原電位，可以迅速將有機物氧化為二氧化碳和水等無機物質，從而達到淨化水質的目的。
根據產生自由基的方式和反應條件的不同，高級氧化技術可分為光化學氧化、催化濕式氧化、聲化學氧化、臭氧氧化、電化學氧化、Fenton氧化等。這些技術常用於高濃度廢水深度處理，針對可生化性差，COD較高類廢水套用廣泛，能夠使絕大類有機物分解，具有較好的套用前景。