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La biodégradation est essentiellement le processus par lequel les micro-organismes réduisent les polluants organiques en composés chimiques plus petits. La matière biodégradable Al est généralement organique, et est généralement dérivée de matières végétales et animales. Les micro-organismes agissent sur ces matières et les convertissent en composés plus petits par des processus enzymatiques ou métaboliques. Un tel procédé implique généralement une réaction de réduction-oxydation ou d'oxydoréduction.
Il existe essentiellement deux catégories généralisées de biodégradation. La première catégorie est appelée minéralisation, également appelée biominéralisation. La minéralisation est le processus par lequel les micro-organismes agissent sur les composés organiques et, par un processus chimique, les réduisent en matières inorganiques telles que l'eau, le dioxyde de carbone et éventuellement d'autres composés inorganiques. La minéralisation implique une dégradation totale de la matière organique.
La deuxième catégorie est appelée biotransformation. La biotransformation diffère essentiellement de la minéralisation en ce que la matière organique n'est pas totalement dégradée. Alors qu'une partie est dégradée, une autre partie est convertie en d'autres composés organiques à chaîne plus petite.
Cela soulève deux possibilités – les composés organiques à chaîne plus petite convertis peuvent être toxiques ou non toxiques. Dans le cas du pesticide dichloro diphényl trichloroéthane (DDT), la biotransformation produit un composé encore plus toxique. Un autre exemple de biotransformation est le processus de fermentation, dans lequel le sucre, un composé organique à longue chaîne, est transformé en éthanol.