Biofilter sind keine Filter im eigentlichen Sinn, sondern komplexe Biokatalysatoren bzw. Bioreaktoren. In Biofiltern werden durch die Stoffwechselaktivität von Mikroorganismen Schadstoffe und Geruchsstoffe aus Abluft- bzw. Abwasserströmen zu nicht toxischen, geruchsneutralen und überwiegend niedermolekularen Substanzen, wie z.B. Kohlendioxid und Wasser abgebaut.

In dem Filtermaterial, z.B. Torf, Kokosfaser, Baumrinde oder Wurzelholzfasern aber auch teilweise synthetische Stoffe werden die abzubauenden Schadstoffe aus dem Zulaufstrom absorbiert. Immobilisierte Mikroorganismen auf und in dem Filtermaterial bauen sie dann ab und bilden dabei neue Biomasse. Zur Entfernung des Überschussschlammes werden Biofilter üblicherweise regelmäßig automatisch mit Reinwasser rückgespült. 

Eingesetzt werden Biofilter beispielsweise bei der Reinigung von Industrieabwässern, die mit Lösemitteln oder Stickstoff belastet sind, wie sie auch bei Lebensmittelabwässern und Abwässern der Futtermittelindustrie oder bei der Fischaufzucht auftreten.

Die Reinigungskapazität von allein stehenden Biofiltrationsanlagen liegt i.d.R. zwischen 70 und 85 %. Daneben kann der Feststoffanteil um bis zu 100 % reduziert werden. Grundvoraussetzung für die Biofiltration ist eine ausreichende Versorgung des Filtermaterials mit Sauerstoff.

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