生物膜法凈化有機惡臭廢氣時，由于有機污染物與微生物發生了生化反應，已不同于單純的物理吸收過程。生物膜法凈化氣體可分為三個步驟。
A.有機物質氣體的溶解過程。
廢氣與水或固相表面的水膜接觸，污染物溶于水中成為液相中的分子或離子，即有機物質由氣相轉移到液相，這一過程是物理過程，但微生物會分泌表面活性物質，使有機污染物質有利于溶解于水，遵循亨利定律：
Pi+=HXi式中：
Pi——可溶氣體在氣相中的平衡分壓，MPa
H——亨利系數，MPa
Xi——可溶氣體在液相中的摩爾分數。
B.有機污染物質的吸附、吸收過程。
水溶液中有機成分被微生物吸附、吸收，有機分子從水中轉移至微生物體內。作為吸收劑的水被再生復原，繼而再用以溶解新的廢氣成分。被吸附的有機物經過生物轉化，即通過微生物胞外酶對不溶性和膠體狀有機物的溶解作用后才能相繼地被微生物攝入體內。如淀粉、蛋白質等大分子有機物在微生物細胞外酶（水解酶）的作用下，被水解為小分子后再進入細胞體內。
C.有機物質的生物降解過程。
進入微生物細胞的有機成分作為微生物生命活動的能源或養分被分解和利用，從而使污染物得以去除。
