氣升式環流反應器已從實驗室研究轉向工業應用領域，特別是在水處理領域中，展示了該反應器良好的應用效果與廣闊的應用前景。
氣升式環流反應器由四個主要區域構成，即上升區、下降區、氣液分離區和底部折流區，各區域內流體的流動特性差異很大，在反應器啟動過程中，首先在反應器中投加活性污泥或其他微生物;廢水經水泵抽吸進入反應器，壓縮空氣由氣體分布器射入反應器與廢水混合，并對其充氧，在上升區利用其所攜帶的動能提升廢水，期間廢水中的部分有機物被去除，大部分空氣被消耗。
混合物到達反應器頂部(氣液分離區)后，大部分氣泡在氣液界面破裂，氣體從排氣口排出;另一部分殘余氣體以氣泡的形式隨廢水及污泥進入下降區進行反應，在下降區底部會達到缺氧狀態，使COD和硝態氮進一步降解。處理后的廢水經過底部折流區再次返回到上升區，形成完整的循環。在上升區，氣含率較高，氣相動能較大，流體湍動劇烈，使得氣泡聚并和破碎頻繁，氣液相界面更新較快，相間傳質效率較高，因此，對于氣升式環流反應器而言，氣液相間傳質主要發生在上升區。
由于上升區與下降區的氣含率不同，造成兩區域混合相的壓力存在差異，此壓差作為流體流動的驅動力，推動流體在反應器內循環流動。氣升式環流反應器利用氣體的噴射動能和混合相的密度差引起液相的循環流動，不需額外的攪拌裝置，降低了設備投資成本，耗能少，且氣體在推流的同時與液體充分混合，氣液相界面更新較快，相間傳質效率高。
雖然氣升式環流反應器結構簡單，但是其種類很多，因其突出的優點被廣泛應用于各種廢水的處理，并取得了很好的成果。不僅能有效去除COD、BOD、氨氮、磷等常規性污染物，降低廢水中的色度、濁度等，而且對酚、氰等難降解有機物也有很好的去除效果。
