化学沉积：聚合硫酸铁在水中会发生水解反响，生成铁离子（Fe³⁺）。铁离子能与磷酸根离子（PO₄³⁻）发生化学反响，构成难溶性的磷酸铁（FePO₄）沉积。其反响方程式为：Fe³⁺ + PO₄³⁻ = FePO₄↓。经过这种沉积反响，将水中的磷酸根离子转化为沉积物，以此来完成除磷的意图。
吸附作用：聚合硫酸铁水解发生的氢氧化铁胶体具有较大的比外表积，能够吸附水中的磷酸根离子。一方面，氢氧化铁胶体外表带有正电荷，而磷酸根离子带有负电荷，经过静电招引作用，磷酸根离子被吸附到胶体外表；另一方面，氢氧化铁胶体能够终究靠范德华力、氢键等作用对磷酸根离子进行吸附。
絮凝作用：聚合硫酸铁水解后构成的高分子聚合物在水中具有絮凝作用。它能够将吸附了磷酸根离子的胶体颗粒以及其他悬浮杂质集合在一起，构成较大的絮体。这些絮体在重力作用下简单沉降到水底，以此来完成与水的别离，进一步提高除磷作用。
