Биологическая фильтрация – важнейший этап очистки воды, функция которого заключается в очистке системы от вредных для гидробионтов веществ. 
Механический фильтр не удаляет все органические вещества, самые мелкие частицы проходят сквозь него так же, как и растворенные вещества, такие как фосфат или азот. 
Фосфат является инертным веществом без токсичных эффектов, но азот в форме свободного аммиака (NH3) токсичен и должен быть преобразован в биофильтре в безвредный нитрат. 
Разложение органического вещества и аммиака является биологическим процессом, осуществляющимся бактериями в биофильтре. Гетеротрофные бактерии окисляют органическое вещество, потребляя кислород и производя углекислый газ, аммиак и шлам. Нитрифицирующие бактерии преобразуют аммиак в нитрит, а затем в нитрат. В стоимость биологического фильтра входит биологическая загрузка.