污水處理中有機物含量的綜合指標有兩類，一類是用需氧量（O2）相當于水中有機物的量來表示的指標，如生化需氧量BOD、化學需氧量COD和總氧要求TOD等；另一種是以碳（c）表示的指標，如總有機碳TOC。對于同一種污水，這些指標的取值一般是不同的，數值大小順序為TOD>COD>BOD5>TOC。
1、總需氧量TOD
總需氧量TOD是指水中的還原性物質在高溫燃燒后變成穩定氧化物所需的氧氣量，結果以mg/L表示。 TOD值可以反映水中幾乎所有的有機物（包括碳C、氫H、氧O、氮N、磷P、硫S等）經過分解后變成CO2、H2O、NOx、SO2等所消耗的氧量。燃燒量。
TOD比BOD、COD和高錳酸鹽指標更接近理論需氧量值。但它們之間沒有固定的相關性。有研究指出BOD5/TOD=0.1~0.6，COD/TOD=0.5~0.9，具體比值視廢水性質而定。
總需氧量TOD的測量是在特制的燃燒器中，以鉑為催化劑，在900℃下燃燒氧化有機物所消耗的氧氣量。測量結果比 COD 更接近理論需氧量。 TOD用儀器測量只需3分鐘左右，因此具有分析速度快、方法簡單、干擾小、精度高等優點，受到人們的關注。如果能夠確定TOD與BOD5的相關系數，則利用TOD指標指導生產具有較好的實際意義。
2、總有機碳TOC
總有機碳TOC是間接表示水中有機物含量的綜合指標。顯示的數據為污水中有機物的總碳含量，單位為碳（C），以mg/L表示。一般城市污水的TOC可達200mg/L，工業污水的TOC范圍較廣，高的可達幾萬mg/L，二級生物處理后的污水TOC一般<50mg/L。
全部的有機碳TOC的測定與TOD的測定類似。在900℃以鉑為催化劑，使水樣氧化燃燒，測定氣體中CO2的增加量，從而測定水樣中的總碳含量，是表明水樣總量的綜合指標樣品中的有機物。由于TOC的測定采用高溫燃燒，所有的有機物都可以被氧化，比BOD或COD更能直接代表有機物的總量。因此，它常被用來評價水體有機物污染的程度。
3、化學需氧量COD
化學需氧量COD是指水中有機物與強氧化劑（如重鉻酸鉀、高錳酸鉀等）消耗的氧化劑在一定條件下所消耗的氧氣量所形成的氧氣量，以毫克/升氧氣表示。
當以重鉻酸鉀為氧化劑時，水中幾乎所有（90%～95%）的有機物都能被氧化，此時所消耗的氧化劑轉化為氧氣的量，俗稱化學需氧量，通常縮寫為 CODcr。污水的CODcr值不僅包括氧化水中幾乎所有有機物的耗氧量，還包括氧化水中亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等還原性無機物的耗氧量。
以高錳酸鉀為氧化劑測得的化學需氧量稱為高錳酸鉀指數或耗氧量，英文縮寫為CODMn或OC，單位為mg/L。
由于高錳酸鉀的氧化能力弱于重鉻酸鉀，因此同一水樣的高錳酸鉀指標的具體值CODMn一般低于其CODCr值，即CODMn只能代表水中易氧化的有機物。水或無機物含量。因此，我國、歐美等許多國家都將CODCr作為控制有機物污染的綜合指標，而僅以高錳酸鉀指數CODMn作為評價和監測地表水體有機物含量的指標，如海水、河流、湖泊或飲用水。
因為高錳酸鉀對苯、纖維素、有機酸、氨基酸等有機物幾乎沒有氧化作用，而重鉻酸鉀幾乎可以氧化這些有機物，所以用CODCr來表示廢水的污染程度，控制起來比較合適污水處理工藝參數。但是因為高錳酸鉀指數 CODMn 測量簡單快速。在評價相對潔凈的地表水的水質時，仍采用CODMn來表示其受到的污染程度，即其中有機物的含量。
4、生化需氧量BOD
生化需氧量的全稱是biochemical oxygen demand，縮寫為BOD，是指好氧微生物在20℃和好氧條件下分解水中有機物的生化氧化過程所消耗的溶解氧量，即，穩定水中可生物降解有機物所需的氧氣量，單位為 mg/L。 BOD不僅包括好氧微生物在水中生長繁殖或呼吸作用所消耗的氧，還包括還原硫化物、亞鐵等無機物所消耗的氧，但這部分所占比例通常很小。
在20℃的自然條件下，有機物氧化到硝化階段，即達到完全分解和穩定所需的時間在100d以上。在生產應用中，20天仍被認為太長，一般采用20℃下5天的生化需氧量BOD5作為衡量污水中有機物含量的指標。
5、BOD5與COD的關系
BOD5不僅是重要的水質指標，也是污水生物處理過程中極其重要的控制參數。但由于測量時間長（5d），不能及時反映和指導污水處理設備的運行情況，只能用于工藝效果評價和長期工藝調控。對于具體的污水處理廠，可以建立BOD5與COD的相關性，利用COD可以粗略估算BOD5值，指導處理工藝的調整。有時由于某些生產廢水不具備微生物生長繁殖的條件（如存在有毒有機物），其BOD5值無法準確測定。
試驗污水的化學需氧量COD值可以準確判斷水中的有機物含量，但化學需氧量COD不能區分可生物降解的有機物和不可生物降解的有機物。人們習慣用污水的BOD5/COD來判斷其可生化性。一般認為污水的BOD5當/COD大于0.3時，可采用生物降解法進行處理。如果污水的BOD5/COD低于0.2，只能考慮采用其他方法進行處理。
化學需氧量的COD值一般高于生化需氧量的BOD5值，它們的差值可以大致反映污水中不能被微生物降解的有機物含量。對于污染物成分相對固定的污水，COD和BOD5一般存在一定的比例關系，可以相互推算。此外，COD 的測量時間更短。按照國標2小時回流法，從取樣到出結果只需3~4小時，而測BOD5值則需要5天時間。因此，在污水處理的實際運行管理中，常將COD作為控制指標。