روش متداول و اقتصادی تصفیه فاضلاب شهری و صنعتی استفاده از فرآیندهای بیولوژیک است. تصفیه بیولوژیک مهمترین مرحله سیستمهای تصفیه را تشکیل می دهد. سیستمهای تصفیه بیولوژیکی سیستمهای زنده بوده و متکی به جمعیت های نا همگون میکروبها می باشند. در این سیستم ها مخلوط میکرواورگانیسم ها مواد آلی را تجزیه نموده و از محلول جدا می نمایند. هدف عمده فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی تبدیل و یا حذف مواد آلی به سایر محصولات می باشد، به طوریکه محصولات تولید شده بر ضرر بوده و یا قابل جداسازی باشند.
آنچه مهم است آن است که در کلیه فرآیندهای بیولوژیکی نقش اصلی و حیاتی را میکرواورگانیسم ها بر عهده دارند. در سیستمهای تصفیه انواع متنوعی از میکرواورگانیسم فعالیت دارند، هر چند که از میان آنها نقش اصلی بر عهده باکتری هاست. یکی از محصولات بسیار مهم تولید شده در فرآیند های بیولوژیک رشد میکروبی یا تولید سلول های اضافی است. چنانچه این سلولها که در جریان حذف مواد آلی تولید می شوند از محلول جداسازی نگردند عمل تصفیه انجام نشده است. زیرا سلول ها که خود در واقع منشا آلی دارند در جریان خروجی به عنوان BOD و یا COD سنجیده می شوند.