Pompownie główne przypominają duże końcowe stacje pomp. W zależności od głębokości kanalizacji grawitacyjnej wysokość podnoszenia może wahać się od około 2 do 30 metrów. Aby uniknąć uderzeń hydraulicznych, które negatywnie wpływają na proces biologiczny, stacje często wykorzystują napędy o zmiennej prędkości i/lub kilka równolegle pracujących pomp.

Do pompowni głównej docierają ścieki komunalne z pompowni sieciowych. Pompy instalowane są w suchych lub mokrych studniach i pompują medium do oczyszczalni ścieków. Większość pompowni nie jest wyposażonych w kraty, tak więc trudne materiały, takie jak artykuły higieniczne i opakowania, są stałym zagrożeniem dla ich pracy.

Pompownie odpływowe są potrzebne, gdy oczyszczalnia ścieków jest położona poniżej odbiornika. Jest to szczególnie istotne, gdy ścieki oczyszczone odprowadzane są do rzek, których poziom może się podnieść w trakcie obfitych opadów lub powodzi, lub gdy są odprowadzane do morza, w którym poziom zmienia się w rytmie przypływów i odpływów. Pompownie ścieków oczyszczonych mogą być też wykorzystywane do zrównoważenia zwiększających się strat wynikających z oporów w rurze odpływowej przy wysokim poziomie przepływu, np. w długich rurach zakończonych zatopionym odpływem.

Pompownie ścieków oczyszczonych są potrzebne, gdy oczyszczalnia ścieków jest położona poniżej odbiornika. Jest to szczególnie istotne, gdy ścieki oczyszczone są odprowadzane do rzek, których poziom może się podnieść w trakcie obfitych opadów lub powodzi, lub gdy są odprowadzane do morza, w którym poziom zmienia się w rytmie przypływów i odpływów.