Là lượng Oxi ( được thể hiện bằng g hoặc mg Oxi theo đơn vị thể tích) do vi sinh vật tiêu thụ để Oxi hóa sinh học các chất hữu cơ có trong nước bằng vi sinh vật ( chủ yếu là Vi khuẩn ) hoại sinh, hiếu khí. Quá trình này được gọi là quá trình Oxi hóa sinh hoặc trong bóng tối ở điều kiện tiêu chuẩn nhiệt độ và thời gian. Như vậy BOD phản ánh được lượng chất hữu cơ dễ bị phân hủy trong mẫu nước. Quá trình này được tóm tắt như.