废水生化处理是废水处理系统中最重要的工艺之一。生化处理是利用微生物的生命活动，有效去除废水中的可溶性有机物和一些不溶性有机物，从而达到净化水质的目的。
生化处理的概念与生态处理相反。生化处理通常包括两个重要元素：
1、在水中充入大量氧气，以维持微生物的生存。
2、污水中有机物的微生物分解用于净化污水。生化处理是大多数传统污水处理工艺的核心。我国大多数城市污水处理厂采用生化处理技术处理城市居民生活污水。
生化处理技术有很多种，每种技术都比较成熟，适合大型污水处理厂。
但生化处理技术存在能耗高、设备复杂、有异味、维护专业等缺陷，不适合中等规模(万吨以下)污水处理。采用生化处理技术，必须形成规模效应，否则每吨污水的处理成本会很高，自然也就不可能了。如今，生态处理技术在欧美发达国家得到广泛应用，但国外的生态处理技术并不能适应我国土地短缺的情况。因此，国内成熟可靠的生态处理技术并不多，在这方面取得了重大突破，为我国污水生态处理指明了方向。