地埋式一體化污水處理設備從結構上通常劃分為調節池、生化處理單元和沉淀或膜分離單元，各功能區的銜接決定了整個系統的運行效果。

調節池位于設備前端，起到均質均量的作用。生活污水的水質和水量在內波動較大，調節池能夠緩沖這種波動，使后續生化處理單元處于相對穩定的進水條件下。池內設置預曝氣系統，防止懸浮物沉積并初步充氧。調節池的有效容積按處理水量的六至八小時設計，實際根據進水變化幅度確定。

生化處理單元是設備去除有機污染物的主體。采用好氧工藝時，池底安裝曝氣系統，由地面風機通過管道輸送空氣至池內。曝氣方式選用微孔曝氣盤或曝氣管，產生細小氣泡將氧傳遞至水中。生物膜法工藝中，填料層占據池體主要容積，水流穿過濾層時有機物被附著生長的微生物降解。

沉淀單元或膜分離單元實現固液分離。采用二沉池形式時，底部設置泥斗和排泥管，上部設置集水堰。MBR工藝則以膜組件代替二沉池，膜組件浸沒于生化池末端，通過自吸泵抽取膜過濾出水。

設備的控制系統通常設在地面電控箱內，采用可編程邏輯控制器實現自動運行。控制內容包括提升泵的啟停、曝氣系統的間歇運行、排泥泵的周期性工作和故障報警。

該設備的日常管理集中在風機的潤滑油更換、曝氣器狀態的檢查和膜組件或填料的定期維護。地埋式布置使得設備受外界溫度影響較小，冬季運行時需關注進水管道的保溫，避免凍結影響進水。