生化法是利用微生物的生物化学作用，使废水中的有机物转化为微生物体内的有机成分或增殖成新的微生物，剩余部分则被微生物氧化分解为简单的无机或有机物质，从而使废水得以净化。生化法常用于去除含油质量浓度在30～5Omg／L以下、含有其他可生物降解的有毒、有害物质的废水，特别适用于溶解油的去除。

  根据氧气的供应与否，可分为好氧和厌氧生物处理两种。根据微生物的存在状态，生化法又可分为活性污泥法和生物膜法。活性污泥法主要用于处理要求高而水质稳定的废水。近年来，在处理含油废水方面，针对该法对水质变化和冲击负荷的承受能力较弱、易发生污泥膨胀的缺点，开展了大量的工作，新的发展包括半推流式活性污泥系统、厌氧序批间歇式反应器等。生物膜法是使生物膜附着于填料载体表面，构成稳定的生态系统后使废水得到净化的一种方法。生物膜法近年来取得了较大的进展，如采用了高孔隙率、高附着面积和二次布水性能的新型塑料模块，生物滤池的效率得到了很大提高；取消了滤池回流系统，采用膜泥法A／O工艺、厌氧一好氧高性能生物滤池组合工艺等； 出现了微孔膜生物反应器，用无机微孔膜组件替代沉淀池实现泥水分离，大大提高了反应装置内的污泥浓度，具有处理效果稳定、抗冲击负荷能力强、操作简便、占地面积小等优点。生化法较物理或化学法具有成本低、投资少、效率高、无二次污染等优点，但其占地面积大、运行费用高，因而在应用上受到一定限制。