油井产出物经过地面集输流程到达联合站，此时汇集到联合站的油井产出物含有水、砂、泥、有害气体等其他成分。必须经过一系列的物理化学处理过程，将油井产出物分离、净化成合格的气、油、水。其主要功能包括油气处理、污水处理、供注水、原油储存外输、原油稳定及轻烃回收等。
在联合站首先分离天然气。此时分离出的气含有多种成分，不能直接使用，需要专门的天然气处理站对其进行脱水、脱除有害气体和较重的烃类。
联合站的第二道工序是分离水，此时分离出的水含有多种成分，如油、砂、悬浮物等，需要进一步处理。处理后的污水目前主要用来回注到油藏，以保持地层的能量平衡。多余的污水经外排处理工艺，达到国家规定的环保标准后排放，不能污染环境。
经脱气脱水后的原油，一般含水小于0.5％，成为商品油。但是为了减少储油罐的呼吸损耗，有的还需要进行稳定，脱出易挥发的组分，稳定后的原油饱和蒸汽压要小于当地大气压的0.7倍。分离出的固体经过脱水、脱油处理后达到环保要求，再填埋或进行其他处理。