（一）基本原理
筛选优势微生物菌种，投入强化微生物菌种后，特殊填料既能吸附有机物(尤其是对芳香族化合物有特定的吸附作用)又能吸附大量的酶及生物体，同时又可有选择性地从溶液中吸附氧，固定高效降解菌，减少其随水流失，为微生物的代谢活动营造了良好的微环境，宏观环境中的难降解物质和有毒物质的浓度减少，处于游离状态的微生物活性提高，对污染物的分解和去除能力增强。由于解吸作用有部分被吸物又释回到溶液中。所以能起到缓冲浓度变化的作用。因此，对的进水水质具有调节作用，特别在冲击负荷作用下能起到保护微生物的作用。由于特殊填料的内外溶氧不同，所以一个系统中可以同时存在厌氧和好氧微生物，提高硝化反应效率。减少曝气池的泡沫产生量和提高系统稳定性。
（二）关键技术
选择一种合适的方法固定高效降解菌，使其能存留于处理系统中，提高系统中有效微生物的浓度，是生物强化技术成功的关键。
其次就是填料的特性，生物载体分为有机载体，无机载体和复合载体三大类。其中复合载体是将有机材料和无机材料复合组成，以改进材料的性能。三种类型的生物载体能够固定化工废水中高效降解菌，防止其随水流失，提高系统中有效微生物的浓度。生物载体具有发达的空隙和巨大的比表面积，还能起到贮存氧源的作用，这对微生物微环境的改善具有积极意义。