生物过滤系统是利用好氧细菌帮助有机物的氧化，使有毒的亚硝酸氧化成无毒的硝酸盐，再由厌氧性脱氮细菌将硝酸盐还原成氮气释放回大气中。
一、细菌性生物过滤系统必备的三大特性
1、滤材的结构必须是开放式并具有渗透性。
2、滤材的内部必须坚固，不会因滑动而阻塞。
3、水流要越强越好，以能提供细菌作用时所需的溶氧量。
二、细菌的植入
当细菌在过滤器的滤材中滋生后就可以使滤材由原先的纯机械性过滤功能因此兼具了生物性过滤的效果。若需要在短时间内达到所需的细菌活性，我们可以经由硝化细菌与酵素的组合施用于过滤棉、海绵、木材、活性碳、生物过滤球等过滤器材，便可将培养期减短几天。
另外，滤材若洗刷太干净也会把附著其上的硝化细菌彻底破坏。而更换滤材时最好在过滤器中留下一些旧滤材，以便硝化细菌能很快速地附生在新的滤材上。
三、硝化细菌和厌氧细菌
生物过滤系统中的主角--硝化细菌是一种好氧细菌，它的作用必定会增加氧气的消耗量，因此必须注意过滤系统的水流速度，每100公升的水族箱中其过滤速度不能低于每小时50公升，以达到溶氧量。
四、值得一提的
若因停电致使过滤系统无法启动，水流便会随之完全停止，好氧细菌因而大量死亡，此时整个生物过滤系统就会彻底破坏，而滴流式过滤器可以在停电或无水供应的情况下仍可维持作用两天。不但如此，滴流式过滤器还可随时保持水中溶氧量在80-100%的饱和溶氧量，而密封式过滤器就只能保持在20-30%的溶氧量了。所以滴流式过滤器对于水中生物和好氧性细菌都有着极大的影响和助益。
