自然界中某些微生物具有氧化分解有机物将其转化为无机物的功能，利用其功能来处理废水的方法叫做生物处理法，生物处理法的运行费用低，与物理、化学处理法联合使用会取得良好的效果。
根据微生物的呼吸特性把微生物分为好氧微生物、厌氧微生物及兼性微生物。
常见的好氧微生物有好氧细菌、真菌、原生动物、藻类等。好氧生物处理必须供给足够的氧气及保证细菌所需的氮、磷等营养物质，且温度不能过低。
厌氧生物处理是在无氧条件下由厌氧微生物对有机物进行稳定分解的过程，该过程由酸性发酵和碱性发酵两阶段组成。酸性发酵是在产酸细菌作用下使复杂的有机物转化为简单的有机酸，包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸及有机醇、氨、二氧化碳、氢和硫化物等。碱性发酵则是由产甲烷细菌将有机酸分解为甲烷和二氧化碳等气态产物。
因此厌氧处理不仅不需要氧气即不需供氧的动力费用，而且还能产生沼气可供回收利用，但在处理过程中会产生硫化氢等刺激气味的气体，同时所需处理温度也比较高，例如适宜产生甲烷菌的温度为25―40℃，而且要保证隔绝氧气，故选择好氧生物处理而不用厌氧生物处理。
