生化法是利用微生物的作用，使污水中有机物降解、被吸附而去除的一种处理方法。由于其降解污染物彻底，运行费用相对低，基本不产生“二次污染”等特点，被广泛应用于印染污水处理中。
生物处理工艺主要为厌氧工艺和好氧工艺。好氧工艺目前采用的有活性污泥法，生物接触氧化法，生物转盘和塔式生物滤池等。为提高废水的可生化性，缺氧，厌氧工艺往往应用于印染废水氧化工艺处理之前。
活性污泥法：活性污泥法是目前使用最多的一种方法，有推流式活性污泥法，表面曝气池等。活性污泥法具有投资相对较低，处理效果较好等优点。其中，表面曝气池因存在易发生短流，充氧量与回流量调节不方便，表面活性剂较多时产生泡沫覆盖水面影响充氧效果等弊端，近年已较少采用。而推流式活性污泥法在一些规模较大的工业废水处理站仍得到广泛应用。污泥负荷的设计值通常取0.3～0.4kg(BOD5)/kg(MLSS)d，其BOD5去除率大于90%，COD去除率大于70%。据上海印染行业的经验表明，当污泥负荷在小于0.2kg(BOD5)/kg(MLSS)d时，BOD5去除率可达90%以上，COD去除率为60%～80%。生物接触氧化法：生物接触氧化法具有容积负荷高，占地小，污泥少，不产生丝状菌膨胀，无需污泥回流，管理方便，填料上易保存降解特殊有机物的专性微生物等特点，因而近年来在印染废水处理中被广泛采用。生物接触氧化法停止运行后，重新运行启动快，对企业因节假日和设备检修停止生产无废水排放对生物处理效果的影响较小。因此，尽管生物接触氧化法投资相对较高，但因能适应企业废水处理管理水平较低，用地较紧张等困难处境，应用越来越广泛。特别适用于中小水量的印染废水处理，通常容积负荷为0.6～0.7kg(BOD5)/kg(MLSS).d时，BOD5去除率大一起90%，COD去除率为60%～80%。缺氧水解好氧生物处理工艺：如前所述，缺氧段的作用是使部分结构复杂的，难降解的高分子有机物，在兼性微生物的作用下转化为小分子有机物，提高其可生化性，并达到较好的处理效果。缺氧段的水力停留时间，一般是根据进水COD浓度来确定的。当缺氧段采用填料法时，通常建议按每100mg/L的COD需水力停留时间1h累计取值。好氧段负荷限值有两种方法，一是不计缺氧段去除率，此时好氧段负荷的限值略高于一般负荷值；另一计算法是按缺氧段BOD5去除率为20%～30%计，而好氧段的负荷按一般负荷值计算。经这一工艺处理后，BOD5去除率在90%以上，COD去除率一般大于70%，色度去除率较单一的好氧法也有明显提高。生物转盘、塔式滤池：生物转盘，塔式滤池等工艺在印染废水的处理中也曾采用，取得了较好的效果，有的厂目前还在运行。但由于这些工艺占地较大，对环境的影响总是较多，处理效果相对其他工艺低，目前已很少采用。厌氧处理：对浓度较高，可生化性较差的印染废水，采用厌氧处理方法能较大幅度地提高有机物的去除率。厌氧处理在实验室研究，中试中已限得了一系列成果，是有发展前途的新工艺。但其生产运行管理要求较高，在厌氧处理法后面还需好氧法处理才能达到出水水质要求。