En los sistemas de aereación con aire difusa, el agua se colecta en depósitos con difusores en sus bases.
El aire comprimido se fuerza al interior del sistema a través de los difusores.
Este aire forma burbujas a través del agua, mezclando el agua y el aire y transfiriendo los contaminantes del agua al aire o, más a menudo, introduciendo oxígeno en el agua.
Los sistemas de aereación con aire difuso tienen un costo de construcción relativamente bajo pero su operación puede tener un costo elevado.
Se los puede instalar con facilidad con elementos de reconversión para mejorar las lagunas de tratamiento, un uso común para esta tecnología. Éstos pueden funcionar continua y automáticamente, y requieren sólo mantenimiento periódico y monitoreo regular.