雨水收集后的处理过程，与一般的水处理过程相似，不同的是雨水的水质明显的比一般回收水的水质好，依据试验研究显示，雨水除了 p H 值较低（平均约在 5 . 6 左右）以外，初期降雨所带入的收集面污染物或泥砂，是比较大的问题所在。而一般的污染物（如树叶等）可经由筛网筛除，泥砂则可经由沉淀及过滤的处理过程加以去除。这些设备的组合与处理容量需在经济与集水区条件考量下来调整其大小。处理方法与装置则主要取决于: ①集水方式；②雨水取用目的与处理水质的目标；③收集面积与雨水流量；④建设计划与相关的条件；⑤经济能力与管理维护条件。屋顶集水一般以下述程序来处理所收集的雨水：集水→筛选→沉淀→砂滤→停留槽→（视情况而定）→处理水槽（供水槽）。雨水的处理设备包括有筛网槽以及两个沉淀槽。沉淀槽下方则设有清洗排泥管，用来方便槽底淤泥的清洗排除，维持沉淀槽的循环使用。
机械排污器是通过雨水汇流总管中水流量的大小来实现的，当汇流管雨水流量很小时，排污管处于排出状态，此时雨水排出，弃流排污管就会处于排出状态，当雨水排出后，后期雨水增加，弃流排污管就会完全利用雨水排出。容量弃水装置的原理是先将污染雨水储存起来，雨停后收集的污水会自动排出，并重新安装。其特征是不受降雨量和降雨时间的影响，能有效弃流每场降雨，适用于不同类型的屋顶。能有效地完成雨水的弃流，并实现污物的自然排放，可广泛应用于雨后弃水。
雨水贮存。雨水收集装置收集的雨水在贮存过程中不作进一步处理，主要有分散贮存、集中储存两种方式，一般是根据现场条件和使用场合确定。贮存的关键是要解决好密封问题，使水质非但不变质，并随贮存的场合而改变。贮存的关键是要解决好密封问题，使水质不变质而且随着贮存时间的延长，水质会越来越好。
按照降雨历时的时间划分，可分为初期弃流和后期收集两部分。
按照降雨成分的性质划分，可分为一般降雨和酸雨两种形式。由于现代工业的发展对大气的污染，许多地方处理了较为严重的酸雨，其雨水的PH 值较低。
