污泥的烘干，主要是依赖于热能使脱水后污泥中所含的水分进行降低，并根据需要控制工艺所达到的烘干程度。例如，若烘干后的污泥进行焚烧处理，则可使含水率降低到65-70%，若烘干后的污泥进行卫生填埋，一般控制含水率在35%左右；若烘干后的污泥作为园艺肥分需要并做装袋处理，则一般控制污泥的含水率在5-10%左右。
        一般，大多数污泥的烘干设施就地安装在废水处理厂，并用于对经厌氧消化后的污泥进行烘干，现在，人们似乎对原生污泥的烘干更感兴趣，这样一方面可以省却厌氧消化池从而节省投资，另一方面原生污泥烘干后的有机组成部分和热值均较高，有利于农田应用。起初，人们担心的是原生污泥烘干后仍然会有较大的气味，但是根据实际经验表明，经厌氧消化后的污泥与原生污泥在烘干后，产物的气味差别不大。
        利用烘干机将污泥烘干的优点主要包括：可以大幅度减少污泥的体积，降低污泥贮存与运输费用；烘干后的污泥稳定，一般不再含有大肠杆菌、沙门氏杆菌和肠道病毒等病原菌，易于贮存、处置和运输；烘干后的污泥中保留了大部分肥分和土壤调节成分，利于农业利用和森林地与土地的恢复，并且采用传统的的农机设备就可以实现农田利用，烘干后的污泥适合于填埋和焚烧处理。
        从烘干的机理方面来讲，污泥烘干的工艺就是利用热能去除污泥中的毛细管水、吸附水和颗粒内部水。一般来说，在理想状态下，每蒸发一千克水就需要消耗2744千焦的能量，污泥烘干中能量的来源则主要是燃烧化石燃料、石油、天然气甚至干污泥所放出的热量。
        按照能量的利用方式，污泥烘干的工艺一般可划分为直接烘干、间接烘干和组合式烘干等。直接烘干工艺就是使温度在400-450℃的热空气与脱水后的污泥在烘干机中直接接触，随后对泥气进行分离，一般可以将污泥的含水率由75%降低至45-50%，甚至低达10%，主要的设备有转筒烘干机。间接烘干工艺是使这个气或热油等加热介质与污泥不直接接触，而是通过烘干机壁完成能量的交换，因而可以避免污泥与加热介质的再次分离，同时由于从污泥中蒸发出来的水蒸气的手机和运送在单独的系统中进行，可以避免对加热介质造成污染，主要设备有间接传热烘干机。而所谓的组合式烘干工艺就是将上述两种烘干工艺有机结合并充分利用各自的热交换优势。

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