ในระบบบำบัดน้ำเสียจะพิจารณาจุลินทรีย์บางตัวที่เกี่ยวข้อง หรือมีผลต่อการบำบัดน้ำเสีย ได้แก่

1. แบคทีเรีย (Bacteria) ลักษณะโดยทั่วไปเป็นสัตว์เซลล์เดียว มีรูปร่างหลายแบบ เมื่อแบ่งตาม ความต้องการการใช้กาซออกซิเจน สามารถแบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ
× Arobes : เป็นแบคทีเรียประเภทที่ใช้ก๊าซออกซิเจนในการเจริญเติบโต
× Anarobes : เป็นแบคทีเรียประเภทที่ไม่ใช้ก๊าซออกซิเจนในการเจริญเติบโต

2. ฟังใจ (Fungi) ลักษณะโดยทั่วไปเป็นสัตว์หลายเซลล์ ไม่มีการสังเคราะห์แสง เจริญเติบโต ได้ในน้ำเสียที่มี pH ต่ำ

3. โปรโตซัว (Protozoa) ลักษณะโดยทั่วไปเป็นสัตว์เซลล์เดียว ส่วนใหญ่เป็นพวก Aerobic Hetrotrophs โปรโตซัวที่มีความสำคัญต่อระบบบำบัดน้ำเสีย คือ พวก Ciliata พวกนี้จะมีขนรอบๆ ตัวเพื่อใช้ช่วยในการเคลื่อนที่ และจับอาหาร

4. โรติเฟอร์ (Rotifers) ลักษณะโดยทั่วไปเป็นสัตว์หลายเซลล์มีขนสำหรับเคลื่อนที่และ จับอาหารถ้ามีโรติเฟอร์อยู่มากในน้ำเสียที่ปล่อยทิ้งจากกระบวนการบำบัด แสดงว่า กระบวนการบำบัด ทางชีววิทยามีประสิทธิภาพดี

 จุลินทรีย์แต่ละชนิดจะเป็นดัชนีบ่งชี้ประสิทธิภาพของระบบบำบัดในแต่ละขั้นตอนว่า มีความบกพร่อง และควรจะเข้าไปแก้ไขที่จุดใด จึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องเรียนรู้และทำความเข้าใจเกี่ยวกับกระบวน การทางชีววิทยาในน้ำเสีย เพราะคุณภาพของน้ำที่ผ่านการบำบัดจะขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของจุลินทรีย์ใน การย่อยสลายของเสียที่ปะปนมากับน้ำเป็นหลัก