生物膜法是一種污水處理技術，其基本原理是利用微生物在固體介質（如填料或濾料）表面形成的生物膜來淨化污水。
在污水處理系統中，微生物（如好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等）附著在固體介質上，形成高度密集的生態系統。生物膜自外向內可分為厭氧層、好氧層和附著水層。在充氧條件下，污水以一定流速流過這些固體介質，生物膜中的微生物分解水中的有機物，實現淨化效果。
生物膜具有很大的表面積和很強的吸附能力，能夠吸附和降解水中的有機物質，將其轉化為二氧化碳、水等無機物質。生物膜內的微生物通過代謝過程利用有機物質進行生長繁殖，同時釋放能量。隨著生物膜的老化，部分生物膜會脫落，並在沉澱池中沉澱，從而完成廢水處理。