所有的原水都含有微生物:细菌、藻类、真菌、病毒等高等生物。细菌一般大小1~3m、微生物可视为胶体物质，可按照《陶氏超滤膜在线过滤絮凝或助凝处理防止陶氏膜胶体污染的详细说明》中讨论的预处理方法去除。但与无生命颗粒不同的是，它们具有繁殖能力，在适宜的生活条件下，容易在Dow膜表面形成生物膜。
微生物进入反渗透膜系统后，发现水中可溶性有机营养物，这些有机营养物随着反渗透膜的过滤过程在陶氏膜表面浓缩富集，成为生物膜形成的理想环境和过程。陶氏膜元件的生物污染会严重影响反渗透系统的性能，进水和浓水压差的快速增大会导致膜元件的望远镜现象和机械损伤，以及膜产水量的减少，有时甚至会在陶氏膜元件的产水侧发生生物污染，造成产品水的污染。
陶氏膜发生生物污染产生生物膜时，清洗变得非常困难。生物膜保护微生物免受水力剪切力的影响和化学物质的消毒作用，而未完全清除的生物膜会引起微生物的再次快速繁殖。
因此，微生物的防治是陶氏膜系统预处理过程中的主要任务。地表水比井水更容易受到生物污染，这是地表水、海水和废水更难处理的主要原因。