El tratamiento biol贸gico, tambi茅n llamado tratamiento secundario, se aplica generalmente en aquellos casos en que el ril es descargado a un curso natural con insuficiente capacidad de reducir materia org谩nica e insuficiente capacidad de reestablecer los niveles de ox铆geno requeridos para la vida acu谩tica. Es por ellos que las plantas de tratamiento municipales (Plantas de Tratamiento de Aguas Servidas Dom茅sticas) corresponden fundamentalmente a un tratamiento biol贸gico. Igualmente la industria que descarga a r铆os, lagos 贸 al mar dentro de la zona de protecci贸n del litoral requieren implementar sistemas de tratamiento biol贸gico.
El tratamiento biol贸gico aer贸bico tiene por finalidad degradar materia org谩nica soluble presente en el Ril, con lo cual se reducen los niveles de DBO5. Existen diferentes variantes (lodos activados, aireaci贸n extendida, etc.). En todos ellos la carga org谩nica (DBO5 contenida en el Ril), es asimilada por los microorganismos (lodos activos), los que la utilizan como alimento. Es decir obtienen la energ铆a necesaria para mantener su metabolismo, transformado as铆 la contaminaci贸n org谩nica del ril en compuestos m谩s 
estables: anh铆drido carb贸nico (CO2) y agua. Para lograr este objetivo se requiere de una gran masa de microorganismos (BIOMASA), que necesita adem谩s del alimento que aporta el Ril, ox铆geno para metabolizarla. Dicho ox铆geno es adicionado al reactor mediante un sistema mec谩nico de aireaci贸n. La carga org谩nica (DBO5) es eliminada de la corriente l铆quida, parte de ella se concentrada en el lodo generado, es decir pasa a ser parte de la biomasa. Por lo tanto para un correcto funcionamiento de un sistema biol贸gico aer贸bico, se requiere mantener un adecuado nivel de ox铆geno, una correcta relaci贸n entre microorganismos (lodos existentes en el reactor), alimento (carga org谩nica del ril, DBO5) y un adecuado tiempo de contacto para que los microorganismos realicen la degradaci贸n de la carga org谩nica. Luego un proceso de sedimentaci贸n permite separar los microorganismos del agua tratada. El proceso biol贸gico es seguido por desinfecci贸n y micro filtraci贸n.