其基本特征是在污水处理构筑物内设计微生物生长、聚集的载体，再充氧条件下，微生物在填料表面积聚附着形成生物膜，填料空隙中以活性污泥的形式存在。经过充氧的污水以一定的流速流过填料时，微生物分解水中的有机物，使污水得到净化。同时微生物得到增值，生物膜随之增厚。当生物膜增长到一定厚度，向生物膜内部扩散的氧受到限制，其表面仍是好样状态，而内层则会呈现缺氧、甚至厌氧状态，并最终导致生物膜的脱落。填料表面还会继续生长新的生物膜，周而复始，使污水得到净化。