污水收集系统中的一体泵站通常设计为处理从地下重力管道（倾斜的管道，使液体在重力作用下可沿一个方向流动）输送的原始污水。污水被送入并存储在通常称为湿井的坑中。该井配有电气仪表，可检测存在的污水水平。当污水水平上升到预定点时，如果污水被输送了一定距离，则将启动泵将污水通过称为下水道总管的加压管道系统向上提升。如果泵仅排入附近的重力人孔，则该一体泵站可称为提升站。从这里开始，循环再次开始，直到污水到达目的地（通常是处理厂）为止。通过这种方法，一体泵站用于将废物移至更高的高度。如果大量污水流入井中（例如在高峰流量时段和潮湿天气期间），则将使用额外的泵。如果这还不够，或者在一体泵站发生故障的情况下，下水道系统中可能会出现备用物，从而导致下水道的污水泛滥，即将原始污水排放到环境中。

污水一体泵站的设计通常使一个泵或一组泵可以处理正常的峰值流量条件。系统内置了冗余功能，因此，在任何一台泵停止运行的情况下，其余一个或多个泵将处理设计的流量。湿井在“泵开启”和“泵关闭”设置之间的存储量旨在大程度地减少泵的启动和停止，但保留时间不长，以致使湿井中的污水变成化粪池。

污水泵几乎总是带有开放式叶轮的端吸式离心泵，并且经过特殊设计，具有较大的开放通道，以防止碎屑堵塞或将细碎屑缠绕到叶轮上。四极或六极交流感应电动机通常驱动泵。一些泵（通常是较小的污水泵）并没有提供较大的开放通道，还浸没了污水中的所有固体，将它们分解成较小的部分，可以更容易地通过叶轮。

污水一体泵站的内部是非常危险的地方，甲烷和硫化氢等有毒气体会积聚在湿井中，一个装备不好的人进入井将很快被烟气克服，任何进入湿井的操作都需要在危险环境中使用正确的密闭空间进入方法。为了大程度地减少进入的需要，该设备通常设计为允许从湿井外部拆卸泵和其他设备。

传统的污水一体泵站既有湿井又有“干井”。通常，它们是相同的结构，内部被分隔。在这种配置中，将泵安装在干井底部的地面以下，以便其入口在泵启动时低于水位，从而为泵注水并大程度地提高可用NPSH。尽管干井在名义上与湿井中的污水隔离，但它们还是在地下密闭空间中，需要采取适当的预防措施。此外，泵或管道的任何故障或泄漏都可将污水直接排入干井，而淹没的情况并不罕见。结果，电动机通常安装在湿井的溢流，高水位上方，通常高于地面，并通过延伸的竖井驱动排污泵。为了保护地上的电动机不受天气影响，通常会建造小型泵房，这些泵房还装有电气开关设备和控制电子设备。尽管它们通常比地下干湿井小，但它们是传统污水一体泵站的可见部分。

较现代的一体泵站不需要干井或泵房，通常仅由湿井组成。在这种配置中，带有紧密耦合的电动机的潜水排污泵安装在湿井自身内部，浸没在污水中。潜水泵安装在两个垂直导轨上，并密封在固定的“鸭脚板”上，该“鸭脚板”既形成安装座又形成排放管的垂直弯曲。为了进行维护或更换，用链条将潜水泵从鸭脚板上抬起，然后将两个导轨向上抬至维护（通常为地面）水平。重新安装泵只会使该过程反向，只需将泵重新安装在导轨上并放到鸭脚板上，泵的重量会将其重新密封。由于电机是密封的，因此不受天气影响，除了用于容纳电气开关设备和控制系统的小亭子之外，不需要地上结构。

由于大大减少了对健康和安全的关注，并且占地面积和可见度较小，潜水泵污水一体泵站几乎已取代了传统污水一体泵站。此外，对传统一体泵站的改造通常包括通过将潜水器安装在湿井中，将泵室拆除并拆除干井（将其剥离或拆解内部隔板并将其与水井合并）而将其转变为现代一体泵站。