يتمثل مبدأ عملية MBBR في زيادة الكتلة الحيوية والأنواع في المفاعل عن طريق إضافة كمية معينة من حامل التعليق إلى المفاعل، وذلك لتحسين كفاءة المعالجة في المفاعل. ونظرًا لأن كثافة الحشو قريبة من كثافة الماء، فإنه يمتزج تمامًا مع الماء أثناء التهوية، وتكون بيئة نمو الميكروبات غازية وسائلة وصلبة. إن تأثير الاصطدام والقص للحامل في الماء يجعل فقاعات الهواء أدق ويزيد من معدل استخدام الأكسجين. بالإضافة إلى ذلك، كل حامل له أنواع بيولوجية مختلفة في الداخل والخارج، وتنمو بعض البكتيريا اللاهوائية أو البكتيريا الاختيارية في الداخل، والخارج عبارة عن بكتيريا غذائية جيدة، بحيث يكون كل حامل عبارة عن مفاعل مصغر، بحيث يوجد تفاعل النترجة وتفاعل نزع النتروجين في نفس الوقت. الوقت، وذلك لتحسين تأثير العلاج.
