生物溶氣氣浮濃縮利用了污泥的自身反硝化能力，主要操作是在污泥中加入硝酸鹽，污泥進行反硝化作用，產生氣體并附著于污泥顆粒表面，使污泥在氣體浮力作用下上浮，進而實現濃縮。生物溶氣氣浮工藝的污泥濃縮效果受多種因素的影響，主要有硝酸鹽濃度、溫度、碳源、初始污泥濃度、泥齡、運行時間等。

該法最終得到的濃縮污泥中所含氣體少，并且污泥濃縮后可以達到較高的含固率，污泥濃度是重力濃縮法的1.3～3倍，甚至對膨脹污泥也有較好的濃縮效果，以利于污泥的后續處理。此外，相比于重力濃縮工藝和壓力溶氣氣浮工藝，生物溶氣氣浮濃縮法的日常運行費用較低、能耗較小，而且設備簡單、操作管理方便，但水力停留時間（HRT)比壓力溶氣氣浮工藝長，且需消耗硝酸鹽。

1983年，瑞典Simona Cizinska開發了生物溶氣氣浮污泥濃縮工藝，經過多年的研究及發展，該氣浮工藝在污泥濃縮領域已有實際應用，比如，捷克的Pisek、Milevsko污水處理廠和瑞典的Bjornlunda污水處理廠開展了生物溶氣氣浮污泥濃縮生產性試驗，結果顯示，通過濃縮處理后，試驗樣品的MLSS分別從6.2g/L、10.7g/L和3.5g/L濃縮到59.4g/L、59.7g/L和66.7g/L，濃縮過程每增加1gL濃度的MLSS，將消耗硝酸根離子。分別為17.2mg、16.7mg和29.7mg，濃縮時間為4~24h。目前在我國，生物溶氣氣浮濃縮也已有應用。