生物学的处理方法是为重新复原自然的力量和独自解决而人为地强化力量, 生态系分解处理污染物质的第一阶段始于微生物。
微生物大体上分为好氧性(aerobic)和厌氧性(anaerobic) , 即这些微生物的活动包括需要氧的种类和在厌氧状态下可以活动的种类。
在各自需要的条件下, 厌氧性微生物分解有机性物质及其他有害物质的链条构造的分子, 缩减大小, 好氧性微生物利用氧气使缩减的物质持续地氧化, 去除污染物质, 这是通过微生物缩减有机物质的过程。
此外, 如果污染物质中NH3-N(氨氮)、N(氮)、P(磷)等堆积, 会产生NO2(亚硝酸盐)、NO3(硝酸盐)及其他成为绿藻的饲料的营养成分。由此产生许多绿藻, 虽然绿藻白天通过光合作用产生氧, 但晚上利用水中的氧产生CO2(二氧化碳), 使鱼类处于氧不足的状态。