Aerācijas septiskās sistēmas izmanto aerobās baktērijas, kas noārda cilvēka atkritumus ātrāk un efektīvāk nekā tradicionālās metodes. Baktērijas tiek ievadītas sistēmā ar elektriski darbināma gaisa sūkņa palīdzību; Pareizai darbībai ir nepieciešams uzticams strāvas avots, kā arī bieža apkope. Lielākā daļa aerācijas septisko sistēmu sastāv no lielas turēšanas tvertnes, kurā ir trīs integrēti apstrādes nodalījumi. Pirmais nodalījums ļauj nosēsties cietajiem atkritumiem, kamēr šķidrie atkritumi tiek filtrēti aerācijas apstrādes kamerā, otrais nodalījums, un caur trešo sekciju tiek novadīti augsnē. Aerācijas septiskās sistēmas parasti tiek izmantotas, lai aizstātu vecās sistēmas, un tās var uzstādīt virs vai zem zemes.
Tradicionālās septiskās sistēmas izmanto anaerobās baktērijas, kas atrodas cilvēku atkritumos, lai noteiktā laika periodā notīrītu cieto materiālu. Papildus anaerobajām baktērijām aerācijas septiskās sistēmas izmanto arī aerobās baktērijas, kas dabiski atrodas gaisā. Aerobo baktēriju pievienošana padara apstrādes procesu efektīvāku un ļauj tīrākam ūdenim izkliedēt augsnē. Aerobo baktēriju pievienošana sistēmai arī saīsina laiku, kas nepieciešams atkritumu materiāla sadalīšanai.
Aerācijas septiskām sistēmām ir nepieciešams elektriski darbināms gaisa sūknis, lai aerobās baktērijas ievadītu atkritumu apstrādes kamerā. Lai darbinātu šo mehānismu, ir nepieciešams nepārtraukts elektroenerģijas avots. Šo sistēmu uzstādīšana un ekspluatācija parasti ir dārgāka nekā parastās apstrādes metodes. Papildu gaisa iesmidzināšanas iekārtu un elektrības padeves līniju dēļ uzstādīšanas izmaksas parasti ir divas reizes lielākas nekā tradicionālās septiskās sistēmas izmaksas. Aerācijas septisko sistēmu efektīvai darbībai nepieciešama arī periodiska apkope un dūņu sūknēšana.
Tipiska aerācijas sistēma sastāv no vienas turēšanas tvertnes ar trim integrētiem apstrādes nodalījumiem. Katra no šīm attīrīšanas kamerām ir aprīkota ar atveri augšpusē, lai šķidrie notekūdeņi varētu ieplūst blakus esošajā nodalījumā. Šajā atverē ir uzstādīts filtrs, lai novērstu cieto atkritumu iekļūšanu. Vidējā kamera ir aprīkota ar gaisa inžektoru, lai aerētu saturu. Turēšanas tvertnes augšpusē ir uzstādīta pārsegta centrālā atvere, lai nodrošinātu piekļuvi periodiskai filtra tīrīšanai vai dūņu sūknēšanai.
Katrs atsevišķs turēšanas tvertnes nodalījums ir paredzēts noteiktam mērķim. Pirmā kamera saņem neapstrādātus notekūdeņus, kas nāk no mājas vai ēkas, un ļauj jebkuram cietam materiālam nosēsties apakšā. Dabiski sastopamās anaerobās baktērijas, kas atrodas cietajos atkritumos, sāk tos sadalīt šķidrā veidā. Pēc tam šis šķidrais materiāls caur augšējo atveri ieplūst otrajā vai vidējā nodalījumā, kur tas tiek pakļauts aerobām baktērijām, ko nodrošina gaisa iesmidzināšanas sūknis. Aerobās baktērijas tālāk sadala šķidros atkritumus, kas pēc tam tiek noglabāti trešajā kamerā, lai izkliedētu augsnē.
Šīs sistēmas parasti uzstāda kā vecāku, tradicionālo septisko tvertņu aizstājēju. Dažās vietās tie var būt nepieciešami arī jaunu māju vai ēku celtniecībai. Vietējie noteikumi dažkārt aizliedz izmantot mazāk efektīvas, anaerobas sistēmas vides apsvērumu dēļ. Aerācijas septiskās sistēmas var uzstādīt virs vai zem zemes, un tām parasti ir nepieciešams mazāk vietas nekā tradicionālās atkritumu apstrādes metodes. To kompaktais izmērs bieži padara tos par labāku izvēli maziem vai meža laukumiem.