下水処理場から発生する臭気（硫化水素、メチルメルカプタン、硫化メチル、二硫化メチル、アンモニア等）を微生物（悪臭分解菌）によって酸化分解し脱臭する装置です。悪臭分解菌としてはイオウ酸化細菌、硝化菌が知られています。
悪臭分解菌を生物脱臭塔内の担体（微生物の棲家に相当）に繁殖させることにより臭気が酸化分解されます。酸化分解することにより、排出物として硫酸、硝酸が生成されます。担体へ間欠または連続散水することにより、悪臭分解菌へ水分、無機塩栄養成分補給が行われるとともに生成酸（硫酸、硝酸）が排出されます。
通常、残臭対策として後段に活性炭吸着塔が設置されます。
