微污染原水的生物預處理是仿效水體在自然界的充氧生物自凈過程，人工創造充氧和強化好氧微生物密繁殖滋生的條件，使生物膜法集中在合適的水處理構筑物內。當微污染原水進入生物處理構筑物時，在足夠的充氧條件下，與附著生長在填料表面的生物膜不斷接觸，通過微生物自身生命代謝活動--氧化、還原、合成、分解等過程，以及微生物的生物絮凝、吸附、氧化、硝化和生物降解等綜合作用，使水中許多有機污染物逐漸被轉化和去除。

原水中有機污染物通常是含有由碳、氫和氧元素的含碳有機物，以及由有機氮、氨氮等組成的含氮有機物。

實踐表明，生物接觸氧化法能經濟有效、無毒副作用地對原水進行預處理，歸納起來主要有以下幾個方面作用:

（1）去除氨氮、亞硝酸鹽。給水生物預處理多采用生物膜法，世代周期長的亞硝化桿菌和硝化桿菌可共同發揮作用，經濟、高效去除氨氮、亞硝酸鹽。

（2）減少水中消毒副產物前體物，從而降低消毒副產物的產生。

（3）有助于提高絮凝效果，有效降低絮凝劑投加量。

（4）對原水中的藻類有一定去除效果。

（5）提升原水感官，去除色度、嗅味。

（6）去除鐵、錳及酚類等污染物質。

（7）減少消毒劑投加量。

（8）生物預處理替代預氯化等預處理方式，減少三鹵甲烷等生成，提高飲水安全。

（9）去除可生物降解有機物，抑制細菌在水處理構筑物和輸水管中的生長，保證管網生物穩定性。