聚合氯化鋁在水處理中最主要發生混凝機理，與污水中雜質發生反應、沉淀，然后被處理。
聚合氯化鋁的混凝反應主要依賴四點：
1.壓縮雙電層
很多膠體的構造決定了膠體表面的雙電層結構，聚合氯化鋁很好的利用了膠體在接近時，擴散層厚度變小，離子排斥力降低，相反離子間的電荷吸引力增加，直至排斥力逐漸消失，被電荷吸引力所取代，膠體雜質被迅速凝聚。
這個過程還包括了聚合氯化鋁混凝劑與膠體、膠體與水溶液、聚合氯化鋁混凝劑與水溶液三個因素的互相作用力綜合的結果。
2.吸附電荷
由于每種雜質表面都會帶有不同的電荷離子，聚合氯化鋁溶解后鏈狀離分子帶異號電荷的部位有強烈的吸附作用，由于異種電荷相互吸引的作用，減少的靜電的排斥力，也就更容易其他雜質顆粒被吸附。
3.吸附架橋
聚合氯化鋁的吸附架橋主要是指高分子溶解物與膠體顆粒吸附與橋連，簡單來說就是兩個大的膠體物質中間由一個異符號的膠體相連。這要得益于聚合氯化鋁的線性結構，在吸附雜質同時形成此類架橋連接作用。其中也會受到如范德華引力、靜電引力、氫鍵、配位鍵等影響。
4.沉淀機理
當氯化鋁、硫酸鐵等離子投加到水中時，投加量大的話金屬物質的質量足以讓混凝物質快速下沉，但也不能過量，否則會影響下沉效果，另水質中某種元素超標。
以上就是聚合氯化鋁四種主要機理，相互作用下構成了聚合氯化鋁強大的混凝現象。
