生物膜法是一种高效的废水处理方法，具有污泥量少、不引起污泥膨胀、适应废水质量和水量变化、运行管理简单等特点。生物膜法是将微生物附着在载体表面形成生物膜，当污水通过载体表面时，污水中的有机物和溶解氧会扩散到生物膜内。膜内微生物在有氧存在的情况下分解代谢有机物，同时分解代谢产物从生物膜扩散到水相和空气中，分解废水中的有机物。
活性污泥法和生物膜法的区别不仅仅是微生物的悬浮和附着，扩散过程也是生物膜处理系统中必须考虑的因素。在生物膜反应器中，有机污染物、溶解氧和各种必需的营养物质首先从液相扩散到生物膜表面，然后进入生物膜内部。只有扩散到生物膜表面或内部的污染物才能被生物膜中的微生物分解和转化，最终形成各种代谢产物。此外，在生物膜反应器中，由于微生物固定在载体上，实现了SRT和HRT的分离，使增殖速度慢的微生物也能生长繁殖。所以生物膜是一个稳定多样的微生物生态系统。
载体上的微生物挂膜可以分为微生物吸附和固定生长两个阶段。
生物膜的形成与载体表面性质(载体表面亲水性、表面电荷、表面化学成分和表面粗糙度)、微生物性质(微生物种类、培养条件、活性和浓度)、环境因素(PH值、离子强度、水力剪切力、温度、营养条件和微生物与载体的接触时间)等因素有关。
