生物膜法又称固定膜法，是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术。与活性污泥法一样，生物膜法主要去除废水中溶解性和胶体状的有机污染物，同时对废水中的氨氮还具有一定的硝化能力。 生物膜法是基于好氧生物降解的另一类方法，与活性污泥法不同，微生物聚集生长在人为设置的填（滤）料上，并形成一定厚度的生物膜，废水流经生物膜时，生物膜上的微生物摄取废水中的有机物而生长繁殖，当生物膜老化后自然脱落，并从水中分离出来。也就是说，生物膜法是靠微生物的分解代谢和分离老化的生物膜两条途径使废水得以净化的。事实上，生物膜法和活性污泥法是不能完全分开的，采用生物膜法，特别是采用接触氧化法时，生物膜是去除污染物的主体，但是活性污泥在曝气池中也存在，活性污泥的作用也对污染物的去除有贡献。
生物膜法是基于好氧生物降解的另一类方法，与活性污泥法不同，微生物聚集生长在人为设置的填（滤）料上，并形成一定厚度的生物膜，废水流经生物膜时，生物膜上的微生物摄取废水中的有机物而生长繁殖，当生物膜老化后自然脱落，并从水中分离出来。也就是说，生物膜法是靠微生物的分解代谢和分离老化的生物膜两条途径使废水得以净化的。事实上，生物膜法和活性污泥法是不能完全分开的，采用生物膜法，特别是采用接触氧化法时，生物膜是去除污染物的主体，但是活性污泥在曝气池中也存在，活性污泥的作用也对污染物的去除有贡献。
因为生物膜法要人为设置填（滤）料，所以使用规模受到限制，一般适用于小型污水处理厂和部分工业废水处理项目，常用的生物膜法工艺有生物滤池（塔）、生物转盘、生物接触氧化、生物流化床、曝气生物滤池等。
生物滤池是在污水灌溉的实践基础上发展起来的人工生物处理法，首先于1893年在英国试验成功，从1900年开始应用于废水处理中。主要有以下几种形式：普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池、活性生物滤池等。
生物滤池内设置固定滤料，当废水自上而下流过滤料时，由于废水不断与滤料相接触，因此微生物就会在滤料表面附着生长和繁殖，并逐渐形成生物膜。在生物滤池净化废水的过程中，滤料表面的生物膜会由于自然老化而脱落，与出水一同被带出生物滤池，影响出水水质。因此在生物滤池之后一般需设置二沉池，使出水中的生物膜或其他悬浮物在其中沉淀下来，保证出水水质。
与活性污泥工艺的流程不同的是，在生物滤池中常采用出水回流，而基本不会采用污泥回流，因此从二沉池排出的污泥全部作为剩余污泥进入污泥处理流程进行进一步的处理。
生物转盘工艺是生物膜法的一种，是在生物滤池的基础上发展起来的，有时又称为转盘式生物滤池，与其他废水处理工艺相比，生物转盘工艺具有如下特征。
①优点 生物转盘的运行能耗较低，运行费用省；无需曝气，无需人工供氧；无需污泥回流；运行费用仅约相当于普通活性污泥法的1/3~1/2；生物转盘具有生物膜法的特点，即生物量较多，对废水的净化效率高，且对废水的水质、水量的适应性较强，多级串联的生物转 盘工艺的出水水质较好；与其他生物膜法工艺一样，生物膜上由各种微生物组成的食物链较长，因此剩余污泥产量较少，一般仅为活性污泥法的1/2左右：生物转盘在日常运行中，所需要的维护管理较为简单，对废水的处理功能稳定可靠；由于无须人工供氧，所以整个厂区噪声小；由于生物膜有较长时间处于淹没状态，因此不会出现生物滤池中常见的灰蝇。
② 缺点 生物转盘的盘片暴露在空气中，受气候的影响较大，需加盖防风，有时还需保暖；生物转盘的直径受材质影响，一般都不能很大；为了保证供氧效果，还需有约60％的盘片面积处在水面上，导致废水池深度较浅，因此占地面积大，基建投资较高。
生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法处理工艺，又称为淹没式生物滤池。
生物接触氧化工艺的流程与活性污泥法的工艺流程相近，即在接触氧化池中也需要从外界通过人工手段为池中的微生物提供氧气；同时，该工艺流程也与生物滤池工艺相近，即在生物反应池中还装有供微生物附着生长的固体状填料物质，在生物反应池中起净化作用的主要是附着生长在填料上的微生物。
生物接触氧化池内的生物固体浓度为10~20g/L，高于活性污泥法和生物滤池，具有较高的容积负荷，可达3.0~6.0kgBOD5/(m3·d)；不需要污泥回流，无污泥膨胀问题，运行管理简单；对水量水质的波动有较强的适应能力；污泥产量略低于活性污泥法。
好氧生物流化床工艺应用于废水始于20世纪70年代，与生物滤池、生物接触氧化、生物转盘等生物膜法工艺相比，好氧生物流化床是一种新型的生物膜法处理工艺。
在好氧生物流化床反应器中，微生物附着生长的载体是粒径较小、相对密度大于1的惰性颗粒如砂、焦炭、陶粒、活性炭等，废水以较高的上升流速通过反应器，使载体处于流化状态，废水中的污染物通过与载体表面生长的生物膜相接触而被除去，从而实现了净化废水的目的。
与其他好氧生物处理工艺相比，好氧生物流化床在微生物浓度、传质条件、生化反应速率等方面具有如下主要优点。
①反应器内能维持极高的生物浓度（一般可达40~50gVSS/L)，可达到极高的容积负荷［可达3~6kgBoD5/(m3·d）以上］。
③抗冲击负荷能力强，不存在污泥膨胀或滤料堵塞的问题。
存在的主要问题是：实际生产运行的经验较少，对于床体内的流动特征尚无合适的模型描述，在进行放大设计时有一定的不确定性。
