在生物活性炭床中，活性炭起著雙重作用。首先，它是一種有效吸附劑，吸附水中的污染物質；其次是作為生物載體，為微生物的附著生長創造條件，通過這些微生物對水中可生物降解的有機物進行生物分解。由于生物分解過程比吸附過程的速度慢，因此要求炭床中的水力停留時間比單純活性炭吸附的時間長。

與單純采用活性炭吸附相比，生物活性炭具有以下優點：

1、提高了出水水質，通過物理吸附（主要對非極性分子物質）和生物分解（主要對小分子極性物質）的共同作用，增加了對水中有機物的去除效果；

2、降低了活性炭的吸附負荷，延長了活性炭的再生周期，從而降低了處理的運行費用；

3、氨氮可以被生物轉化為硝酸鹽；

4、出水需氯量低，由此降低了消毒副產物的生成量。

5、比單一使用臭氧氧化法經濟。