微生物降解原油的總反應過程如下：微生物+石油烴類（碳源）+營養物（N，P 等）+氧→微生物繁殖+二氧化碳+水+氨及磷酸根等。
生物處理法與物化法相比，具有經濟、高效等優點。在處理含油污水時，如果要求排放標準很高則可用生物處理法進行深度處理。在國內勝利、大港、冀東等油田煉油污水處理領域的廣泛實踐證明，對于大規模污水處理，生化法是一項較為經濟實用的有機污水處理方法。
生活污水成分比較固定，主要含有碳水化合物、蛋白質、氨基酸、脂肪等有機物，比較適合于細菌的生長，成為細菌、病毒生存繁殖的場所；但生活污水一般不含有毒性，且具有一定的肥效，可用來灌溉農田。
農業廢水的成分則多種多樣，不同的季節，不同的地方，不同發展目標的村鎮，其廢水需要用不同的處理方法。在處理污水時，為減小污水排放量及其復雜程度，應結合國家正在大力推廣的沼氣池建設，將生活用水中的沖廁用水(黑水)和其他生活用水(灰水)分開。
灰水用自然凈化系統處理，黑水以及人畜糞便經厭氧沼氣池處理，不但可以降低污水的排放量、復雜程度和處理費用，而且對發展農村清潔新能源，保護人居環境、促進農村經濟社會的可持續發展等具有重要的意義。