生物处理是利用微生物对污水中的有机物进行吸收、分解和氧化，将不稳定的有机物降解为稳定无害的物质，从而净化污水。现代生物处理方法可分为好氧氧化和厌氧还原两类，其中好氧氧化广泛用于处理城市污水和有机工业废水。活性污泥法和生物膜法都是人工生物处理方法，生物膜法包括生物过滤器、生物转盘、生物接触氧化等工艺和结构。此外还有农田和池塘的天然生物处理方法（即灌溉田和生物池塘）。生物处理成本低，是目前应用广泛的污水处理方法。