净化原理
（1）由于生物膜的吸附作用，其表面总是吸附着一薄层水，此水层基本上是不流动的，称之为“附着水”。其外层为能自由流动的废水，称之为“运动水”。
（2）当附着水的有机质被生物膜吸附并氧化分解时，附着水层的有机质浓度随之降低，而此时运动水层中的浓度相对高，因而发生传质过程，废水中的有机质不断地从运动水层转移到附着水层，被生物膜吸附后由微生物氧化分解。
（3）与此同时，微生物所消耗的氧，是沿着空气→运动水层→附着水层而进入生物膜；
（4）而微生物分解有机物产生的二氧化碳及其他无机物、有机酸等则沿相反方向释出。
（5）微生物除氧化分解有机物外，还利用有机物作为营养合成新的细胞质，形成新的细胞膜。开始形成的生物膜是需氧性的，但当生物膜的厚度增加，扩散到膜内部的氧很快被膜表层中的微生物所消耗，离开表层稍远（约2mm）的生物膜由于缺氧而形成厌氧层。这样，生物膜就分成了两层，外层为好氧层，内层为厌氧层。生物膜也是一个复杂的生态系统，存在着有机质→细菌、真菌→原生动物的食物链。
（6）进入厌氧层的有机物在厌氧微生物的作用下分解为有机酸和硫化氢等产物，这些产物将通过膜表面的好氧层而排入废水中。
（7）当厌氧层厚度不大时，好氧层能够保持自净功能。
（8）随着生厌氧层厚度的增大，代谢产物将逐渐增多，最后生物膜老化而整块剥落；
（9）此外，也可因水力冲刷或气泡振动不断脱下小块生物膜；然后又开始新的生物膜形成的过程，这是生物膜的正常更新。
据处理方式与装置的不同，生物膜法可分为生物滤池法、生物转盘法、生物接触氧化法、流化床生物膜法等多种。