生物強化是指添加古細菌或細菌培養物以加快污染物的降解速度。 來自受污染地區的生物體可能已經能夠分解廢物，但可能效率低下且速度緩慢。

生物強化是一種生物修復，它需要研究當地的本土品種，以確定是否可以進行生物刺激。 在發現該地點的土著細菌后，如果土著細菌能夠代謝污染物，則將更多的土著細菌培養物實施到該地點以促進污染物的降解。 生物強化是引入更多的古菌或細菌培養物以增強污染物降解，而生物刺激是為本土細菌添加營養補充劑以促進細菌代謝。 如果本地品種不具備執行修復過程的代謝能力，則引入具有如此復雜途徑的外源品種。 生物強化的利用在微生物生態學和生物學、固定化和生物反應器設計領域取得了進步。

生物強化常用于市政污水處理，以重啟活性污泥生物反應器。 大多數可用的培養物都含有微生物培養物，已經含有所有必需的微生物（地衣芽孢桿菌、蘇云金芽孢桿菌、多粘菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌、青霉菌、曲霉菌、黃桿菌、節桿菌、假單胞菌、鏈霉菌、酵母菌等） . 活性污泥系統通常基于微生物，如細菌、原生動物、線蟲、輪蟲和真菌，它們能夠降解可生物降解的有機物。 使用生物強化有許多積極的成果，例如提高分解物質過程的效率和速度，以及減少某個區域的有毒顆粒。

生物強化在經過生物修復的受污染土壤中是有利的，但仍然構成環境風險。 這是因為當涉及到分解受污染土壤中的化學物質時，最初存在于環境中的微生物在生物修復過程中沒有完成它們的任務。 原始細菌的失敗可能是由環境壓力以及突變率引起的微生物種群變化引起的。 當添加微生物時，它們可能更適合新污染物的性質，同時舊微生物與舊污染和污染相似。 然而，這只是眾多因素之一。 站點大小也是一個非常重要的決定因素。 為了確定是否應實施生物強化，必須考慮整體環境。 此外，一些高度專業化的微生物無法適應某些地點設置。 某些微生物類型（如用于生物修復）的可用性也可能是一個問題。 盡管生物強化似乎是解決受污染土壤的完美方法，但它也有缺點。 例如，錯誤類型的細菌可能導致蓄水層潛在堵塞，或者修復結果可能不完整或不令人滿意。

在土壤和地下水被四氯乙烯和三氯乙烯等氯化乙烯污染的地點，可以使用生物強化來確保原位微生物能夠將這些污染物完全降解為無毒的乙烯和氯化物。 生物強化通常僅適用于氯化乙烯的生物修復，盡管新興培養物具有生物降解其他化合物（包括 BTEX、氯乙烷、氯甲烷和 MTBE）的潛力。 首次報道的氯化乙烯生物強化應用是在德克薩斯州的凱利空軍基地。 生物強化通常與添加電子供體（生物刺激）一起進行，以在地下水中實現有利于脫氯微生物在生物強化培養物中生長的地球化學條件。

將更多的微生物納入環境有利于清理持續時間的速度。 兩種化合物的相互作用和競爭會影響原始或新微生物可能具有的性能。 這可以通過將有利于新微生物的土壤放入該區域然后觀察性能來進行測試。 結果將顯示新微生物是否可以在該土壤中與其他微生物一起表現得足夠好。 這有助于確定優化性能和創造共代謝所需的微生物和固有物質的正確數量。

生物強化如何改善環境的一個例子是中國的焦化廠廢水。