سپتیک تانک‌های دوطبقه را می‌توان برای تصفیه‌ی فاضلاب جمعیت‌هایی از ۵۰ تا ۱۵۰۰۰ نفر ساخت تفاوت اصلی آن با سپتیک تانک معمولی در جداسازی منطقه‌ی ته‌نشینی از منطقه‌ی تعفن می‌باشد. منطقه ته تشینی با سطح مقطعی به شکل V ساخته می‌شود. با توجه به سطح مقطع V، فضای درون این نوع از سپتیک تانک‌ها از ۳ قسمت زیر تشکیل می‌شود:
- قسمت رویین V که ویژه‌ی ته‌نشینی است. فاضلاب پس از ورود به این قسمت سپتیک تانک از سرعتش کاسته شده و مواد معلق آن روی سطح شیب‌دار در دو طرف ته‌نشین می‌شود. مواد ته‌نشین شده روی سطح شیب‌دار سرخورده و از شیار سرتاسری موجود در کف، وارد قسمت دوم یعنی قسمت زیرین جهت متعفن شدن می‌شود.
- قسمت زیرین V که ویژه ی متعفن شدن و هضم بی‌هوازی لجن در سپتیک تانک می‌باشد. در این قسمت لجن مدت زمان طولانی می‌ماند تا از حجم ان کاسته شود.
- قسمت‌های کناری V که ویژه ی جمع شدن گازهای به‌دست آمده از هضم بی‌هوازی لجن موجود در سپتیک تانک پلی اتیلن می‌باشند. جریان فاضلاب و ته‌نشینی مواد معلق در استخر ته‌نشینی به صورت دائمی انجام می‌گیرد و مواد ته‌نشین شده از شیارهایی سرتاسری به پهنای ۱۲ تا ۲۵ سانتی‌متر در اثر نیروی ثقل خود، وارد قسمت زیرین می‌شود. فاضلاب ته‌نشین شده از سمت دیگر بیرون می‌رود این نوع سپتیک تانک‌ها در دو گروه کوچک، برای جمعیت‌های ۵۰ تا چند صد نفر و بزرگ برای جمعیت‌هایی تا حداکثر ۱۵۰۰۰ نفر ساخته می‌شوند.