随着各国对污水治理的日益重视和城市污水处理厂不断新建，污泥的产量不断地增长，污泥的快速有效处理已经刻不容缓。污泥具有含水率高、含有大量病原体和微生物等有害生物、重金属及有机物含量高等特点，若在排放前不经处理，则会对环境造成二次污染。通常情况下，污泥处理所需费用高达整个污水治理厂建设和运行费用的50%～60%，因此，污泥的处理面临着巨大的挑战。经过不断发展，污泥脱水已经摆脱了早期的自然干化，在理论及技术上都取得了较大的进步，机械脱水不断完善，电渗技术、絮凝技术、超声波技术及其它污泥调理改性手段受到广泛关注和研究。由于成本、施工等因素，目前国内外污水处理厂的污泥脱水方式仍以机械脱水为主。但机械脱水无法满足更有效的污泥处置。所以，污泥脱水研究的重要内容就是要改变“脱水实践严重落后于理论研究”这一现状。
无论选取何种脱水技术和设备，污泥脱水的目的是实现污泥的减量化，其本质是通过特定的脱水设备实现固-液分离，在高含水率的浓缩污泥上施加作用场以得到低含水率的目标污泥。脱水过程的理论核心是作用场之间以及作用场与污泥之间的相互作用，其技术核心是合理高效的脱水设备。已有的污泥脱水理论和实验研究多集中在多技术的联合使用，而缺乏对污泥脱水过程中多场的相互作用进行透彻的分析，并且现有研究对污泥脱水理论研究的重视程度远超过脱水设备的研发。所以未来污泥脱水的关键是基于多场联合理论创新污泥脱水设备以充分发挥各个作用场的优势。
现有污泥脱水理论研究多集中于追求宏观上的脱水效率，而对污泥脱水的微观机理分析不够透彻，从而导致不能从本质上解决污泥脱水难的问题。实际上，污泥脱水是水在外力驱动下克服淤堵从排水通道排出的过程，随着脱水过程的进行，排水通道及相应的淤堵机制都会发生变化，所以污泥脱水的微观研究应该注重从排水通道的角度分析其淤堵机理，这也是污泥脱水未来的重要研究方向。
污泥脱水理论及技术经历了从理论脱水模型到实际脱水设备、宏观脱水效率到微观机理分析、污泥物性影响脱水性能分析到污泥调理改性研究、单一技术到多技术联合使用的发展，取得了大量研究成果。实践已经证明，单一技术或设备无法满足生产的要求，多技术的联合使用已经成为研究热点。总体上讲，多技术联合使用本质上属于多场的联合作用，已取得突破性进展，但是，其脱水系统及设备的研发方面目前还处于进一步探索和优化阶段。
由于成本、施工等因素，因此污水处理厂的污泥脱水实践严重落后于理论研究，还存在“重水轻泥”、脱水效率低下等问题。从而导致许多新型污泥脱水技术沦为空谈，所以利用低成本的、广泛运用的技术高效脱水污泥将是城市污泥脱水实践的有效出路，而如何实现新型技术的产业化成为未来污泥脱水研究的重中之重。
污水处理分布化与污泥处理集约化矛盾日益加深，如何在污水处理厂引入快速有效的污泥脱水技术亟待解决。