生物处理是利用微生物来吸咐、分解、氧化污水中的有机物，把不稳定的有机物降解为稳定无害的物质，从而使污水得到净化。现代的生物处理法，按作用微生物的不同，可分好氧氧化和厌氧还原两大类。前者广泛用于处理城市污水和有机性工业废水。好氧氧化应用较广包含着很多艺种工艺和构筑物。生物膜法（包含生物过滤池、生物转盘）、生物接触氧化等多种工艺和构筑物。活性污泥法和生物膜法都是人工生物处理方法。此外还有农田和池塘的天然生物处理法，即灌溉田和生物塘。生物处理成本低廉，因此是目前应用最广泛的污水处理方法。活性污泥生物处理法往往在其前面先加以物理处理，因此，活性污泥法处理属于二级处理范畴。经过物理处理和活性污泥处理后产生污泥，二级处理污水厂的污泥主要有初沉污泥和剩余生物污泥两种。一般污泥量约是污水量的5‰~7‰（含水率95%）。污泥富有肥效，但又含细菌和寄生虫卵，还可能含有毒重金属。在利用应适当处理，处理污泥采用得较多的方法是厌氧消化中会产生大量的消化气（沼气），沼气是可燃的有用气体。消化后的污泥含水率仍很高，不易运送。因此，还需要进行脱水，干化等处理。