BAF按水流方向分上向流和下向流，下向流生物曝氣濾池在進水的同時，采用水氣逆向的工藝路線，使介質表面形成生物膜，污水流過濾床時，污染物首先被過濾和吸附，作為“倍加清”專性降解菌的營養基質，加速降解菌形成生物膜，生物膜又進一步“俘獲”基質，將其同化、代謝、降解。所以生物濾池可以在降解有機物的同時，具有生物絮凝和吸附過濾的作用。而且由于生物膜附著在濾料上，活性很高，生物膜不受泥齡限制，對于污染物的降解十分有利。
隨著處理過程的進行，在濾料縫隙間的懸浮狀活性污泥在濾料縫隙間形成了污泥濾層，在氧化降解污水中有機物的同時，起到了進一步吸附過濾作用，從而能使有機物及懸浮物均能得到比較*的清除。在反應器的上部，異養型微生物為優勢菌，碳污染物（CODcr、BOD5和SS）主要在這里被去除，而在反應器下部，自養型細菌，如硝化菌占優勢，氨氮被硝化。在生物膜內部，以及部分填料之間的縫隙，蓄積的大量活性污泥中存在著兼性微生物，因此在BAF中可發生碳污染物的去除，同時有硝化和反硝化的功能。
在濾池運行過程中，隨著生物膜的新陳代謝，脫落的生物膜及濾料上截留的雜質不斷增加，濾料中水頭損失增大，水位上升，到一定時期，需對濾料進行反沖洗。BAF生物曝氣濾池以其貯存在加氯消毒池中清澈的出水作為反沖用水，不另設反沖水池，反沖洗廢水通過排水管回流到一級處理設施。
