1.生物相多樣化
生物膜是固定生長的，具有形成穩定生態的條件，能夠棲息增殖速度慢、世代時間長的細菌和較高級的微型生物，如硝化菌，它的繁殖速度要比一般的假單胞菌慢40—50倍，故用生物膜法可獲得很高的脫氮能力。在生物膜上出現的生物，在種屬上要比在活性污泥中豐富得多，除細菌、原生動物外，而且還能出現在活性污泥中比較少見的真菌、藻類、后生動物以及大型的無脊椎生物等。
2.生物量多、設備處理能力大
生物膜法普遍的特點之一是膜具有較少的含水率，單位體積內的生物量有時可多達活性污泥的5—20倍，因此處理構筑物具有較大的處理能力。
3.剩余污泥的產量少
在生物膜中，較多棲息著高次營養水平的生物，食物鏈較活性污泥的為長、剩余污泥量較活性污泥法要少。特別是在一些生物膜法工藝中，生物膜是由好氣層和厭氣層組合而成，厭氣層中的厭氣菌能降解好氣過程合成的剩余污泥，從而使總的剩余污泥量大大減少，這對于污泥處置是很有利的。
4.運行管理比較方便
生物膜法不需要污泥回流，因而不需要經常調整污泥量和污泥排除量，易于維護管理。活性污泥法普遍存在污泥膨脹問題，對處理效果影響很大，甚至使處理工藝遭到破壞。而生物膜法由于微生物固著生長，故無此問題。絲狀菌的大量繁殖，可導致活性污泥膨脹，但另一方面，絲狀菌又具有相當強的氧化能力。生物膜法則可充分利用絲狀菌的長處而克服其缺陷。
5.工藝過程比較穩定
有機負荷和水力負荷的波動影響較小，即使工藝遭到較大的破壞，恢復起來也比較快。由于固著生長的特點，處理構筑物還可間歇運行。
6.動力消耗較少
當采用在填料下直接曝氣時，由于氣泡的再破裂提高了充氧效率，加上厭氣膜不消耗氧的特性，故一般動力消耗較活性污泥法要小。