バイオレメディエーション（生物学的環境修復）は、細菌や微生物などの生物を利用して、土壌、水、その他の環境から毒素、汚染物質、有害物質を除去するバイオテクノロジーの専門分野です。自然の生物学的プロセスを活用することで、産業廃棄物や環境事故によって影響を受けた生態系を回復させるための有効な手段となります。
このプロセスは、石油、農薬、溶剤などの汚染物質を栄養源やエネルギー源として消費する特定の微生物の増殖を促進することで機能します。これらの微生物は有害物質を分解し、水や二酸化炭素といった無害な副産物へと変換します。成功を確実にするためには、適切な温度や栄養レベルなど、環境を最適な状態に維持する必要があります。自然条件が不十分な場合は、微生物の繁殖を助け、浄化を加速させるために、植物油や空気などの改良剤が添加されることもあります。
浄化作業は、汚染現場で直接行う「原位置（in situ）浄化」と、汚染物質を別の場所に移送して処理する「施設外（ex situ）浄化」のいずれかで行われます。施設外浄化は、現地の気候が微生物の活動に適さないほど寒冷である場合や、土壌が緻密すぎて栄養分が十分に浸透しない場合などに選択されます。この手法は非常に効果的ですが、汚染の深刻度や環境要因によって、完了までに数ヶ月から数年を要する場合があります。