هنگامی که جمعیت‌های مختلفی از میکروارگانیسم‌ها بر روی سطوح مختلف رشد می‌کنند؛ بیوفیلم تشکیل می‌گردد. این میکروارگانیسم‌ها (رشد چسبیده) نسبت به سایر میکروارگانیسم‌ها مقاومت بالایی در برابر شرایط مختلف تصفیه فاضلاب دارند و راندمان آن‌ها از راندمان فرآیندهای متداول لجن فعال بیشتر است. در این فرآیند برگشت لجن از حوض ته‌نشینی وجود نداشته و لجن به‌صورت دوره‌ای از این حوضچه دفع می‌شود. اکسیژن‌رسانی و وجود غذای مناسب باعث تشکیل بیوفیلم بر روی مدیای داخل حوض هوادهی می‌گردد.
این مدیاها اغلب دارای سطح ویژه بسیار بالایی هستند، ابعاد کوچکی داشته و وزن مخصوص آن‌ها به آب نزدیک است. ورود جریان از کف رآکتور باعث غوطه‌ور شدن و حرکت مدیا می‌شود.
مدیا ممکن است از گرانول‌های کربن فعال ذرات سیلیس یا مواد پلیمری باشد و سطح ویژه بالای آن شرایط مناسب را برای رشد میکروب فراهم می‌نماید. برخورد مدیاها سبب جدا شدن و کنده شدن بیوفیلم می‌شود. لذا جرم بیومس در رآکتور با حذف منظم بیوفیلم از روی مدیا کنترل می‌شود. این فرآیند برگشت لجن ندارد تنها ممکن است قسمتی از جریان خروجی برای حفظ شرایط یکنواخت به داخل رآکتور برگشت داده شود.
سیستم رآکتور بیوفیلم با بستر متحرک مقاومت بالایی در برابر شوک‌های آلی و هیدرولیکی داشته و قدرت تصفیه زیادی دارد. امروزه معمولاً از مواد پلی اتیلنی HDPE با دانسیته بالا یا پروپیلنی HDPP با دانسیته بالا استفاده می‌شود که وزن مخصوص آن‌ها بین 94/0 – 69/0 می‌باشد .
سیستم MBBR یک فرآیند بیولوژیکی هوازی است که در آن تجزیه مواد آلی توسط باکتری‌های هوازی در داخل یک راکتور بیوفیلم با بستر متحرک انجام می‌شود. راکتورهای MBBR بستر متحرک از حامل‌های پلاستیکی پوشیده شده با بیوفیلم برای تجزیه زباله‌های آلی استفاده می‌کنند.
سیستم راکتور بیوفیلم با بستر متحرک MBBR از یک مخزن هوادهی (شبیه به مخزن لجن فعال) با حامل‌های پلاستیکی ویژه تشکیل شده است که سطحی را برای رشد بیوفیلم فراهم می‌کند. طیف گسترده‌ای از حامل‌های پلاستیکی در این سیستم‌ها استفاده می‌شود. این حامل‌ها از نظر سطح و شکل متفاوت هستند و هر کدام مزایا و معایب متفاوتی دارند.
سطح، نقش بسیار مهمی در تشکیل بیوفیلم دارد. حامل‌های شناور آزاد اجازه می‌دهند که بیوفیلم‌ها روی سطح تشکیل شوند، بنابراین سطح داخلی بزرگ برای تماس با آب، هوا، باکتری‌ها و مواد مغذی بسیار مهم است. حامل‌ها در مخزن توسط سیستم هوادهی مخلوط می شوند و بنابراین تماس خوبی بین بستر در فاضلاب ورودی و زیست توده روی حامل‌ها خواهند داشت. مرجح ترین ماده در حال حاضر پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) به دلیل انعطاف‌پذیری، چگالی و دوام آن است.
برای دستیابی به غلظت بالاتر زیست توده در بیوراکتورها، از سیستم‌های هیبریدی MBBR در جایی که زیست توده معلق و متصل وجود داشته باشد استفاده شده است که هر دو به فرآیندهای بیولوژیکی کمک می‌کنند. علاوه‌بر این، MBBRهای بی‌هوازی وجود دارند که عمدتاً برای تصفیه فاضلاب صنعتی استفاده می شوند.
در طول دهه‌های گذشته علاقه فزاینده‌ای به فرآیندهای بیوفیلم برای فاضلاب وجود داشته است. دلایل متعددی برای این واقعیت وجود دارد که سیستم‌های بیوفیلم به جای سیستم لجن فعال بیشتر و بیشتر می‌شود. موارد زیر از جمله دلایل محبوبیت رآکتور بیوفیلم با بستر متحرک است:
