所有的原水均含有微生物：即细菌、藻类、真菌、病毒和其它高等生物。细菌的一般尺寸为1~3µm，微生物可以看成是胶体物质，可以按防止陶氏膜胶体污染《陶氏超滤膜在线过滤絮凝或助凝处理详解》文中讨论的预处理方法进行除去，但它与无生命的颗粒不同之处在于他们有繁殖能力，适宜的生存条件下容易在陶氏膜表面形成生物膜。
微生物进入反渗透膜系统之后，找到了水中溶解性的有机营养物，这些有机营养物伴随反渗透膜过滤过程的进行而浓缩富集在陶氏膜表面上，成为形成生物膜的理想环境与过程。陶氏膜元件的生物污染将严重影响反渗透系统的性能，出现进水至浓水间压差的迅速增加，导致膜元件发生“望远镜”现象与机械损坏以及膜产水量的下降，有时甚至在陶氏膜元件的产水侧也会出现生物污染，导致产品水受污染。
一旦陶氏膜出现生物污染并产生生物膜，清洗就非常困难。因为生物膜能保护微生物受水力的剪切力影响和化学品的消毒作用，此外，没有被完全清除掉的生物膜将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统预处理过程中主要的任务。地表水比井水出现生物污染的机会要多得多，这就是为什么地表水、海水、废水更难处理的主要原因。
