Bei dem Trennsystem wird das Schmutz- und Regenwasser in jeweils getrennt gebaute Kanäle abgeleitet. Dabei wird das Regenwasser über Rückhaltebecken, die naturnah gebaut sind und in denen durch Absetzungen und biologische Prozesse eine Teilreinigung erfolgt, in naheliegende natürliche Gewässer (Leine, Ihme) und künstliche Gewässer (Mittellandkanal) eingeleitet. In die Straßen- und Hofabläufe darf kein verschmutztes Wasser (z. B. durch Autowäsche) gelangen. Dieses verschmutze Abwasser läuft nicht über die Kläranlage sondern ungereinigt direkt in das nächste Gewässer.
Die Schmutzwasserkanäle sind 1.117 Kilometer (entspricht 44,0 Prozent) und die Regenwasserkanäle in Hannover sind 1.149 Kilometer (entspricht 45,3 Prozent) lang. Die restlichen 272 Kilometer (entspricht 10,7 Prozent) sind Mischkanäle. Darin fließt sowohl Schmutz- als auch Regenwasser zusammen ab.