生物凈化，也就是生物類群通過代謝作用（異化作用和同化作用）使環境中的污染物的數量減少，濃度下降，毒性減輕，直至消失的過程。根據生態學的觀點，生物圈可以分為陸地生態系統、淡水生態系統和海洋生態系統。它們之間在物質循環和能量流動方面有緊密的內在聯系。水體、空氣和土壤的污染，只要不超過生態系統的負載能力，污染物就可以通過物理的、化學的和生物學的作用得到凈化，其中生物學的作用占有十分重要的地位。如果環境污染物超過了生態系統的負載能力，生物凈化作用就會遭到破壞，整個生態系統就有可能失去平衡，產生不良的后果。隨著人類社會的進步和生產力的發展，生物凈化的功能在更大的規模上得到利用。并逐步發展成為環境生物工程的重要組成部分。
生物凈化是生物的吸收、降解和轉化作用使環境污染物的濃度和毒性降低或消失的過程。植物能吸收土壤中的酚、氰并在體內轉化為酚糖昔和氰糖普，球衣菌可把酚、氰分解為二氧化碳和水。土壤微生物叮降解各種農藥，把有毒物質變為無毒物質。綠色植物吸收二氧化碳、吸附漂塵，釋放氧氣凈化空氣。鳳眼蓮可吸收水中的汞、福、砷等，其根系微生物可轉化降解污水中有機物，使污水得到凈化。有機污染物主要依靠微生物的降解作用，氧氣允足的條件下，需氧微生物能把污水中的有機物分解成二氧化碳、水、氨氮和磷等；在缺氧條件下，厭氧微生物能把有機物分解成甲烷、二氧化碳、硫化氫等。如海水中的細菌能降解石油。生物有巨大的凈化能力。但不是無限的。利用并強化生物凈化能力保護環境是環境生物學中重要的研究課題。