生物降解是一種環境過程，主要依賴於環境微生物的酶催化分解反應。
這個過程涉及微生物（如細菌、真菌等）的作用，使複雜的有機化合物結構破壞並分解為簡單的物質，如二氧化碳、水、氨、硫化氫和有機酸等，可以在有氧或無氧條件下進行。在有氧條件下，最終產物主要是二氧化碳、水和硝酸鹽等；而在無氧條件下，最終產物包括氨、硫化氫和有機酸等。生物降解與光化學轉化和化學轉化並列，是環境中的三大轉化行為之一。生物降解不僅涉及天然有機物質的分解，還包括人工合成的有機化學物質的降解，儘管後者通常更複雜。生物降解技術利用微生物的新陳代謝作用，將難以降解的有機物質轉化為無毒無害的物質或礦化為含碳、氫、氧、氮等元素的穩定無機化合物，從而減少環境污染。