שיטות פיזיות לניקוי מזהמים אורגניים כוללות הסרה פיזית או הפרדה של המזהמים מהמים. שיטות אלו כוללות טכניקות כמו סינון, שקיעה, רפרוף וספיחה. היתרון של שיטות פיזיקליות הוא שניתן ליישם אותן בקנה מידה גדול, מה שהופך אותן למתאימות לניקוי מאגרי מים או גופי מים גדולים.
בניגוד לכמה שיטות אחרות שעשויות לדרוש תשתית מורכבת או תנאים ספציפיים, שיטות פיזיות יכולות להיות פשוטות יחסית לפריסה ולהגדלה. לעתים קרובות הם כוללים טכניקות שכבר מבוססות היטב וניתן להתאים אותן בקלות לטיפול בסוגים וכמויות שונות של מזהמים אורגניים במים.