廢水的生物化學處理是廢水處理系統中最重要的過程之一，簡稱生化處理。生化處理是利用微生物的生命活動過程將廢水中的可溶性的有機物及部分不溶性的有機物有效的去除，使污水得到凈化。將無以計數的微生物全部集中在一個池子內，創造一個非常適合微生物繁殖、生長的環境（如溫度、PH值、氧氣、氮磷等營養物質），使微生物大量增殖，以提高其分解有機物的速度和效率。然后再往池內泵入廢水，使廢水中的有機物質在微生物的生命活動過程中得到氧化降解，使廢水得到凈化和處理。與其他方法相比，生化處理法具有能耗低，不加藥，處理效果好、處理費用低等特點。