水生植物的水质净化效果和湿地的污染物去除效果与水生植物的生物量直接相关。水生植物旺盛的根系为微生物提供了一个附着和休息的地方。致密的过滤层一起以之字形方式形成，使得不溶性胶体、重金属、悬浮颗粒等被底泥吸附和沉降。
　　去除悬浮沉积物
　　湿地覆盖的水生植物使风速在土壤或水体表面附近下降，有利于水体中悬浮物质的积累，降低了积累物质再悬浮的风险，增加了水体与植物的接触时间，同时还能增强底质的稳定性，降低水体的浊度。由于创新，根表皮细胞在死亡后的微生物作用下分解成腐殖质和其他物质。这些物质和植物生长过程中分泌的物质含有一系列特殊的功能基团。它们对含有不同基团的化合物有很强的吸附能力。当水通过时，不溶性胶体会被根系粘附或吸附，达到过滤的效果，水中的悬浮物和有机碎屑会沉淀下来。水力停留时间对植物去除悬浮泥沙的效果有很大影响。水力停留时间长。即使悬浮泥沙的输入浓度很高，单位时间的去除率和净去除量也会较高。浅水植物对高浓度悬浮泥沙的有效过滤作用减缓了悬浮泥沙对深水沉水植物的压力。沉水植物可以进一步去除悬浮泥沙，抑制再悬浮效应，这对水生生态系统的稳定非常重要。
　　营养物的去除
　　高等水生植物在生长过程中需要吸收大量的营养物质，如氮、磷、二氧化碳和有机物。它们不仅能通过根吸收沉积物中的养分和盐，还能通过茎和叶吸收水中的养分和盐。这对调节水体的酸碱度、溶解氧甚至水温，稳定水质具有重要意义。对于高等植物来说，营养物质是它们生长的重要基础，它们转化作为自己的成分被吸收。许多水生植物生长非常快，可以吸收许多营养元素，如氮、磷、钾等。
　　重金属的去除
　　水生植物对重金属的去除取决于物理和化学因素，例如光、温度、酸碱度、重金属的浓度和化学形态、是否存在其他离子和螯合剂以及水的硬度。水生植物根系分泌的特殊有机物可以交换和吸附周围环境中的重金属。一小部分被吸附的重金属离子通过质外体或共质体途径进入根细胞，大部分金属离子通过专用或通用离子载体或通道蛋白进入根细胞。根系吸收的重金属主要分布在细胞质中，或形成磷酸盐和碳酸盐沉淀，或与细胞壁结合。先进植物对重金属的去除主要是吸收。例如，铅、镉、砷、汞、铬等。可以被植物吸收，然后以金属螯合物的形式积累在植物的某些部位。
　　有机物的去除
　　污水中的有机物可以为水生植物的生长提供重要的碳源。水生植物对有机物的去除主要是通过富集和降解。对于不同的水生植物，不同污染物的富集机制也不同。水生植物对有机污染物的净化包括附着、吸收、积累和降解。水生植物可以在其巨大的体表吸附大量有机物，并相对降低水中有机物的浓度。虽然这不能消除有机物的存在，并可能在任何时候将它们释放到水中，但在相对的时间里，它仍然可以起到净化的作用。