所有的原水均含有微生物：即細菌、藻類、真菌、病毒和其它高等生物。細菌的一般尺寸為1~3μm，微生物可以看成是膠體物質，可以按防止陶氏膜膠體污染《陶氏超濾膜在線過濾絮凝或助凝處理詳解》文中討論的預處理方法進行除去，但它與無生命的顆粒不同之處在于他們有繁殖能力，適宜的生存條件下容易在陶氏膜表面形成生物膜。
微生物進入反滲透膜系統之后，找到了水中溶解性的有機營養物，這些有機營養物伴隨反滲透膜過濾過程的進行而濃縮富集在陶氏膜表面上，成為形成生物膜的理想環境與過程。陶氏膜元件的生物污染將嚴重影響反滲透系統的性能，出現進水至濃水間壓差的迅速增加，導致膜元件發生“望遠鏡”現象與機械損壞以及膜產水量的下降，有時甚至在陶氏膜元件的產水側也會出現生物污染，導致產品水受污染。
一旦陶氏膜出現生物污染并產生生物膜，清洗就非常困難。因為生物膜能保護微生物受水力的剪切力影響和化學品的消毒作用，此外，沒有被完全清除掉的生物膜將引起微生物的再次快速的滋生。
因此微生物的防治是陶氏膜系統預處理過程中主要的任務。地表水比井水出現生物污染的機會要多得多，這就是為什么地表水、海水、廢水更難處理的主要原因。
