x生物处理法是利用微生物酶来氧化或还原有机物分子，通过一系列氧化、还原、水解、化合等生命活动，最终将废水中有机物降解成简单无机物或转化为各种营养物及原生质。与能耗高、花费大的化学氧化法相比，生物处理方法因其经济性，为众多工业废水处理工艺所青睐。根据微生物呼吸过程的需氧要求不同，可分为好氧处理和厌氧处理两大类，具体包括活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、废水厌氧及兼氧生物处理法等。
1好氧生物法：印染废水的好氧生物处理是一种在提供游离氧的前提下，以好氧微生物为主，使有机物降解、稳定的处理方法。对于可生化性较高的染料废水采用好氧法处理BOD5的去除率较高，去除率一般可达80%左右。俞宁等通过用高效好氧生物法处理某厂印染废水的工程实例证明，处理后的废水COD去除率达到93.6%，BOD5去除率达到93.9%，出水水质能够满足《纺织染整工业水污染物排放标准》二级标准的要求。Abraham利用好氧菌团处理蓝、海军蓝和绿三色偶氮染料。该试验采用旋转生物接触器装置，试验表明除了绿色外其他颜色在浓度100μg/mL时去除率都在70%以上。Lotito等采用序批式生物滤池颗粒反应器(SBBGR)处理某染整工厂的实际印染废水，处理后的废水可排入城市污水管道。而现代合成染料废水的可生化性差，常规的好氧法难以对COD和色度进行有效的去除，目前的解决方法主要将好氧处理与物化法、化学法等方法联用，以期在达标排放的前提下，使处理效率更高、效果更好、费用更低。刘帅霞等采用“物化+水解酸化+二级好氧”生物处理纺织印染废水，该工艺出水水质好，投资省，能广泛应用于纺织印染废水的实际工程中。Liang等采用好氧生物接触氧化与铁/炭微电解耦合工艺对偶氮染料茜素黄进行处理,茜素黄最终出水降解率达97%，总有机碳去除率达到80%。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
2厌氧生物法：好氧生物处理法只能去除废水中的部分易降解的有机物，而厌氧生物法可用于处理高浓度有机废水，也可用于处理中、低浓度有机废水，对染料中的偶氮基、蒽醌基和三苯甲烷基均可降解。杨波等应用自主研制的强化循环厌氧反应器中试规模处理实际印染废水，在进水COD浓度1000-3650mg/L、系统容积负荷0.7-6.4kg/(m3·d)条件下，废水COD和色度平均去除率分别达到55%和73%。Somasiri等采用升流式厌氧污泥床反应器对纺织废水进行脱色，能够去除超过90%的COD，超过92%的色度被脱除。厌氧好氧组合处理工艺，能在一定程度上弥补处理工艺的不足。卢江涛采用厌氧水解-好氧-硅藻土吸附工艺对某印染废水进行处理实验，结果表明：COD总去除率达87.6%，色度总去除率达98%，出水水质达到了《纺织染整工业水污染物排放标准》一级排放标准要求。
3生物强化技术：由于传统的生物处理法对特殊染料或污染物的去除往往不够理想，国内外许多学者也致力于培育或改良高降解活性菌种，用于印染废水处理，产生了生物强化技术。即向废水处理系统中投加自然界中的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种，增强生物量，强化生物量的反应，以去除某一种或某一类有害物质为目的。目前，生物强化技术最普遍的应用方式是直接投加对目标污染物具有特效降解能力的微生物。傅春堂等从污水处理厂污泥中筛选出能降解3种染料的菌株。通过梯度驯化，优选出1株适应能力强、活力旺盛的菌株F2，发现腐霉菌F2能彻底降解染料。Novotny证实，白粑齿菌能降解很多偶氮、蒽醌、噻嗪、三苯甲烷和酞菁染料。