Se donominan aguas sanitarias a aquellas generadas en los servicios sanitarios tales como inodoro, lavamanos y regaderas. Estas aguas suelen ser facilmente biodegradable debido a que su composición es principalmente materia orgánica, ya sea disuelta o particulada.

No tratar las aguas residuales antes de su descarga en los cuerpos receptores tiene como consecuencia efectos dañinos sobre la salud humana y el ambiente, como la generación de olores, el agotamiento del oxígeno disuelto y la liberación de nutrientes, contaminantes tóxicos y patógenos.

El tratamiento biológico de las aguas residuales se basa en la función natural de las bacterias para cerrar los ciclos elementales (por ejemplo, de Carbón, Nitrógeno y Fósforo) en la tierra. En una planta de tratamiento de aguas residuales se utilizan las bacterias que naturalmente proliferan en el medio ambiente. Mediante la ingeniería del sistema, los requerimientos naturales para alcanzar la bioconversión, como la aireación y la cantidad necesaria de biomasa, pueden ser satisfechos. Además, el diseño de los procesos biológicos se basa en la creación y explotación de nichos ecológicos para seleccionar microorganismos mejores adaptados que puedan reproducirse bajo esas condiciones ambientales.