（１）身の回りや自然環境における生物膜の例
1) 台所・風呂などの「ぬるぬる」
 台所の洗い桶・三角コーナー、風呂場の浴槽・床など、清掃しても1日もすると、「ぬるぬる」してくる。
2) 河川や海岸の砂・礫・岩などの皮膜
 河川や海岸の砂・礫・岩などには、緑色から褐色など、色や厚さも様々な皮膜が、それらの表面を覆っている。
3) 水草・海藻
 透明な河川や浅い海域の底には数十cm～数mの水草や海藻が繁茂している。これらの葉・茎には、泥のような物質が付着している。
 2)・3)で述べた水域での付着物を顕微鏡で観察すると1μm前後の細菌類から数mmの微少動物類・植物類など様々な生物が混在して生活していることが分かる。水中の栄養分を摂取した細菌類・菌類・藻類、これらを捕食する原生・小動物など、食物連鎖の生態系を構成している。砂・礫・水草・海藻は、微小生物の生息場だけでなく、産卵・稚魚・小型魚の生息空間をつくっている。
 また、1)で述べた「ぬるぬる」は細菌類が分泌した粘質物質で、細菌類が固体表面への付着能を有するのみでなく、微細固形物（高分子物質）の捕捉能を有する。この物質中には高分子を加水分解して低分子化（アミノ酸・有機酸・糖など）する酵素を含み、低分子化された物質を細胞膜を通して取り込んでいる。

（２）水域の物質循環と生物膜のモデル
 本節では水域の生態系による物質循環を簡略化するため、図１に示すように細菌類（分解者、嫌気性・好気性）、植物群（生産者、光合成能）、動物群（消費者、捕食者）に大別する。
 植物・動物の枯死体・排泄物・遺体などの固形物質を低分子化し、その溶解物質を細胞内に取り込み代謝分解する主役は、細菌類である。細菌類は偏性好気性（好気性）、通性嫌気性（無酸素状態）、偏性嫌気性（嫌気性）に大別される。有機物だけでなく、窒素、イオウ、鉄などの無機物も嫌気・好気条件によって、それぞれの条件で生息する細菌類によって酸化または還元される。
 以上のような一連の細菌群によって有機化合物は炭酸ガス・メタンガスへ、窒素化合物は窒素ガスへ変換されて水域外へ放出される。一方、リンは、好気性状態では鉄・アルミニウム・カルシウムなどと反応して難溶解性塩を生成するが、嫌気状態では鉄の還元やpH低下などにより溶解性となる。この再溶解リンは、陸域では作物植物の肥料となるが、水域では、特に微細藻類（淡水ではアオコ、海水では赤潮など、魚類の毒性物質や異臭の原因）を発生する原因となる。湖沼等では、増殖した微細藻類が水底へ沈降・枯死して、図１の物質循環を繰り返すことにより、水質悪化と栄養塩類が蓄積されることとなる。このような自然現象は富栄養化と呼ばれている。海域では、赤潮などの微細藻類が毒性物質を放出し、魚類のへい死したり、これを捕食した貝類体内への毒物の蓄積などの原因となる。
 生物膜を利用した汚水浄化システムの特徴は、富栄養化機構を巧みに利用して汚濁物質を除去することにある。なお、富栄養化したダム・湖沼を上水源とする場合には、着色・異臭・異味に加え、トリハロメタン生成源となるが、これらは生物膜のみでは除去できないので、浄水施設ではこれらを除去するための物理化学的（塩素・オゾン・活性炭など）施設・設備が必要となる。