Công nghệ lọc sinh học hoạt động dựa trên nguyên lí sau:

Loại bỏ các chất thải trong nước ở dạng hoà tan. Trong hệ thống lọc sinh học có thiết kế bể chứa giá thể (hạt nhựa, xốp,...) tạo bề mặt cho vi sinh vật hiếu khí bám trên đó và sinh sống. Nước khi chảy qua bể lọc này sẽ được vi sinh vật phân giải, chuyển hoá nitrogen ở dạng độc (NH3, NO, ....) sang dạng không 2 độc hoặc ít độc hơn (NH4+, NO3-).