CRI系统采用渗透性能良好的CRI介质(以一定级配的天然河砂为主，并掺入活性矿物填料)，采用干湿交替的运转方式，自上而下流经填料过程中发生综合的物理、化学、生物作用，使污染物得以去除，其中生物作用是主要的污染物去除手段。

有机物去除机理

在CRI系统中，有机物的去除首先是通过渗滤介质及其表面的微生物的过滤吸附作用而截留在系统内，并通过微生物的作用特别是落干期好氧微生物的降解作用而获得最终去除的。快渗池对COD和BOD的去除率均在90%以上。

氮类污染物去除机理

在CRI系统中，氨氮一般先通过介质吸附，再在硝化细菌的作用下被氧化成硝氮而得到去除的。为进一步提高对总氮的去除率，在人工快渗系统中增加了生物塘处理工艺，有效提高了系统整体的出水指标。CRI系统对氨氮的去除率可以达到90%以上。

磷的去除原理

CRI系统除磷机制主要是渗滤介质的吸附、化学沉淀和生物降解。为进一步提高对总磷的去除，在CRI系统前处理中增加了絮凝沉淀工艺，提高了系统整体的出水指标。