地面水体中微生物分解有机物的过程消耗水中的溶解氧的量，称生化需氧量，通常记为BOD，常用单位为毫克/升。

一般有机物在微生物作用下，其降解过程可分为两个阶段，第1阶段是有机物转化为二氧化碳、氨和水的过程，第2阶段则是氨进一步在亚硝化细菌和硝化细菌的作用下，转化为亚硝酸盐和硝酸盐，即所谓硝化过程。

BOD一般指的是第1阶段生化反应的耗氧量。微生物分解有机物的速度和程度同温度、时间有关、适宜的温度是15～30℃，从理论上讲，为了完成有机物的生物氧化需要无限长的时间，但是对于实际应用，可以认为反应可以在20天内完成，称为BOD20，根据实际经验发现，经5天培养后测得的BOD约占总BOD的70～80%，能够代表水中有机物的耗氧量。为使BOD值有可比性，因而采用在20℃条件下，培养五天后测定溶解氧消耗量作为标准方法，称五日生化需氧量，以BOD5表示。BOD反映水体中可被微生物分解的有机物总量，以每升水中消耗溶解氧的毫克数来表示。BOD小于1mg/L表示水体清洁；大于3-4mg/l，表示受到有机物的污染。但BOD的测定时间长；对毒性大的废水因微生物活动受到抑制，而难以准确测定。

一般喧闹河流的BOD5不超过2毫克/升，若高于10毫克/升，就会散发出恶臭味。工业、农业、水产用水等要求生化需氧量应小于5毫克/升，而生活饮用水应小于1毫克/升。  

我国污水综合排放标准规定，在工厂排出口，废水的BOD二级标准的容许浓度为60毫克/升，地面水的BOD不得超过4毫克/升。

化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD） 水体中能被氧化的物质在规定条件下进行化学氧化过程中所消耗氧化剂的量，以每升水样消耗氧的毫克数表示，通常记为COD。