生物降解作用，又稱微生物降解作用、細(xì)菌降解作用（becteria degradation），由微生物新陳代謝作用導(dǎo)致的石油物理性質(zhì)、烴類化學(xué)組成與原油質(zhì)量的顯著變化，稱作石油生物降解作用。

根據(jù)細(xì)菌種群類別的差異，生物降解作用可以區(qū)分為：需氧生物降解與缺氧生物降解兩種類型。生物降解作用的結(jié)果，使石油產(chǎn)生下述蝕變：①C1-C4氣態(tài)烴數(shù)量減少，直至完全喪失，氣油比顯著降低；②C10以上液態(tài)烴按照抗生物降解潛力的差異，依次順序降解消失；③原油密度增大，黏度變稠，有時(shí)含硫量增加，油質(zhì)變差，成為重稠油。鑒于各種不同成分、分子結(jié)構(gòu)的烴類具有不同的抗生物降解潛力，抗降解潛力愈弱的烴類，降解作用速率愈高，對(duì)生物降解愈敏感，反之亦然。因此，依據(jù)不同生物標(biāo)志物的降解順序，需要指出的是，在不同種群細(xì)菌和（或）不同類型的生物降解作用過(guò)程中，同屬于“強(qiáng)烈生物降解作用”范疇的第3級(jí)和第4級(jí)標(biāo)志性化合物的順序，可能相互置換。