Overløb er et udløb, der automatisk kommer i brug, når der strømmer mere vand til kloaksystemet, end det kan rumme.

Det sker for at undgå, at spildevand stuver op i kloakledningerne med risiko for bl.a. oversvømmede kældre, og for at undgå overbelastning af renseanlæggene.

Overløb kan ske fra et såkaldt separeret system eller fra et fællessystem. Ved et separeret system er der udført ledninger, der kun afleder regnvand, og andre parallelle ledninger afleder spildevand. I fællessystemer afleder de samme ledninger både spildevand og regnvand.

I et fællessystem forekommer overløb af opblandet spildevand og regnvand ved større regnskyl, end kloaksystemet er dimensioneret til.

I et separeret regnvandssystem forekommer overløb af regnvand ved større regnskyl, end kloaksystemet er dimensioneret til.

I et separeret spildevandssystem forekommer sjældne nødudløb af spildevand, fx hvis en pumpe af en eller anden grund er ude af drift.

Overløbsbygværker placeres altid ved vandløb, bæk, sø eller hav, som modtager det overskydende kloakvand.

Når kloakvandet stiger op pga. øget tilstrømning, vil det til sidst nå op til en kant, hvorover det kan strømme ud til recipienten (en recipient kan fx være en sø eller et vandløb).

For at nedbringe overløb fra kloaksystemet kan der etableres bassiner, således spildevandet og/eller regnvandet opmagasineres indtil der er kapacitet i ledningssystemet efter regn.

Åbne bassiner benyttes primært til overløb af regnvand, mens lukkede bassiner etableres mest for overløb af spildevand eller fortyndet spildevand. Med lukkede underjordiske bassiner kan man undgå lugtgener.

Etablerings-, vedligeholdelses- og driftsomkostninger af lukkede bassiner er dog meget dyrere sammenlignet med åbne bassiner.