当公共环境治理提升至新高度的同时，地下式污水处理厂重要性愈发凸显。较之传统地面污水处理厂完全暴露于自然环境之中的处理工艺相比，下沉式再生水系统不仅解决了邻避问题，尤其在应对疫情的当下，地下式污水处理厂的优势特点更加明显，可以阻隔病毒传播，有利于消毒管理。
由于地下单体建设的投资普遍高于地上厂，其设计建设通常需要重点统筹考虑工艺处理效果、占地面积等指标。诚如在地下污水处理厂设计中，考虑到地下空间和投资的限制，构(建)筑物设计都比较紧凑，技术上也尽量选用占地面积小的处理工艺。地下式污水处理厂建构筑物整体或部分设置于地面以下天然形成或人工挖掘的地下空间，运行人员可经常在地下空间内进行日常巡视、操作和维护等生产活动。
况且地下常年温差较地面温差小，水温比较恒定，有利于各种污水生物处理工艺的稳定运行。同时出水标准高，可以满足再生水回用的要求，实现水资源的循环利用。地下式污水处理厂既可独立建设，也可与城市水环境综合治理工程、生态综合体等结合建设。利用下沉式污水处理厂可以实现污水“分散处理，就近回用”，利用高品质再生水补给到河道，改善整个河道湖泊的水环境质量。
污水处理厂“藏”在地下，经济价值体现在哪些方面呢？一般情况下，地下式污水处理厂的投资成本（4000—6000/m3）是同等规模地上式污水处理厂的2—3倍。但如果考虑上土地价值、环境价值，地下污水处理厂的“性价比”与地上式相差无几。与传统污水处理厂相比，地下式水厂建在城市中央，便于水质的回用，不需要做管网。而将产生噪音的设备转入地下，也降低了对隔音设备的要求，具有一定的经济效益和社会效益。
由于处于地下全封闭管理，地下式污水处理厂对产生的臭气进行全面处理，对环境和城市居民生活基本不产生影响。在节省城市开阔空间的同时，也不会对周围景观的美观性产生影响，提高了周围土地资源的价值。然而，地下式污水处理厂并不是把地上的污水处理厂 “简单下沉”，而是重新统筹污水处理厂的功能分区。不仅是污水工艺要先进，处理效率要高，在地下如何使它占有更小的空间，立体三维布置，也为污水处理厂带来了新挑战。
地下污水处理厂的建设由众多分项工程组成，涉及到地面景观、深大基坑的开挖和支护以及通风照明等，这些分项设施往往会根据实际情况加大规模或建设标准提高。由于地下水厂是密闭空间，对除臭要求比地上水厂更高。地下污水处理厂所有处理构筑物均在地面以下相对封闭的空间中，通风与除臭尤为重要，要确保地下密闭空间内的空气质量和厂区臭气排放的达标要求。
但是其劣势也很明显，如设计、施工难度相对较大，直接投资和运行成本相对较高，而且土建扩建难度大，风险因素增加。其中规划建设要求高，地下污水处理厂的主体构筑物建于地下，一旦修筑完成再进行改扩建的难度将大大增加。为此，业界专家建议，基于污水处理厂除臭的研究和工程实践，地下式污水处理厂除臭工艺选择上应优先以生物处理工艺为核心，且生物除臭装置的填料使用寿命不宜低于15年。
对于经济发达、土地资源高度紧张、环境要求高的地区，地下污水处理厂建设将成为一种趋势。2019 年底，我国首例针对地下式污水处理厂的技术标准《地下式城镇污水处理厂工程技术指南》正式发布。而在同年印发的《国家先进污染防治技术目录（水污染防治领域）》中，“生态型下沉式再生水厂集约构建与资源化利用技术”亦作为唯一的下沉式技术名列其中。也正基于此，“十三五”期间（2016年1月—2019年2月），地下式污水处理厂数量已增长至70座，处理水量超700万m/d。
