人工濕地是一個綜合的生態系統，是基于自然濕地系統，通過人為構建、管理和調控的，類似于沼澤的系統，通過物理、化學和生物等過程協同凈化污水。在人工濕地中，水處理系統在填料和植物的共同作用下，有效地去除了水體中含有的營養物質、懸浮物、重金屬、油脂以及微生物等人工濕地系統僅靠單一填料，往往無法達到污染物去除要求，應利用組合填料間的協同作用方可達到更好的污染物去除效果。

在早期建造的濕地中經常使用的填充基質包括天然土壤，壤質砂質土壤和砂質壤土等。吸水率分別為13、25和51mm/h，往往只選用單一的基質，這樣通常都不能夠達到理想的污染物去除效果，難以滿足其對于多種混合型污染物的去除，且長時間運行還經常會發生濕地系統堵塞的情況；因此，人們開始選用多種填料組合配比，強化人工濕地對污染物的去除能力。

填料是人工濕地污水處理系統中去除重金屬的核心部分。水體中的大部分重金屬，通過鰲合、絡合作用能夠被填料的基質和濕地植物根部固定，同時，提高水體的pH值對濕地系統重金屬的去除有很顯著的提升效果。

人工濕地對大顆粒懸浮物的去除主要依靠填料床的物理過濾、沉淀和截留等作用，對于小的懸浮固體，主要是通過濕地系統中的污泥層將其去除。大量分析表明填料粒徑的大小是影響系統水力傳導性能和基質孔隙大小的主要因素，這直接關系到污染物的停留時間和污染物的去除效果；因此，選擇較大的比表面積和孔隙率較高的填料可以提升濕地系統的水力傳導性，也通過增加微生物的附著面積來提高濕地系統對污染物的去除能力。并且合理地選用填料，即使在系統長期運行后，濕地滲透性能降低、發生堵塞，濕地也會在很短的時間內恢復其原有的處理效果。