バイオレメディエーション（bioremediation、生物学的環境修復）は、微生物や菌類や植物、あるいはそれらの酵素を用いて、有害物質で汚染された自然環境（土壌汚染の状態）を、有害物質を含まない元の状態に戻す処理のことである。 バイオレメディエーションの典型例は、劣化した有機塩素化合物のような特定の土壌汚染物質を、微生物によって処理するような場合である。より一般的なアプローチの例としては、重油等で汚染された土地や海岸などにおいて、その土地に常在する、または外来のバクテリアによる重油の分解を促進させるため、窒素や硫黄肥料を施用することにより、 油流出の浄化を図るような場合がある。現在実用化しているもので最もよく知られているのは下水処理場での活性汚泥法であり、日本での公共下水処理施設の多くがこの技術で排水を処理している。
