Bioremediācija ir vides attīrīšanas veids, kas balstās uz bioloģiskiem organismiem, piemēram, augiem, sēnītēm un mikroorganismiem, piemēram, baktērijām. Cilvēki ir izmantojuši šo paņēmienu gadsimtiem ilgi, un 20. gadsimta beigās to sāka plašāk pielietot dažādu vides problēmu risināšanai visā pasaulē. Senās bioremediācijas piemērs ir augu izmantošana, lai izvilktu no augsnes sāļus, lai to atkal izmantotu aram, savukārt klasisks mūsdienu bioremediācijas piemērs ietvēra labvēlīgo baktēriju izmantošanu, lai palīdzētu iztīrīt Exxon-Valdez naftas noplūdi Aļaskā.
Cilvēki bieži lieto terminu “fitoremediācija”, lai runātu par bioremediāciju ar augiem, un “mikoredediācija”, lai apspriestu situācijas, kurās tiek izmantotas sēnītes, paturot terminu “bioremediācija”, lai apzīmētu mikroorganismu, piemēram, baktēriju, vienšūņu un tā tālāk, izmantošanu. Visos gadījumos mērķis ir izmantot organisma dabiskās īpašības, lai risinātu vides problēmas, vai ģenētiski modificēt organismu, kas spēj tikt galā ar vides situāciju.
Daudzas baktērijas noārda toksīnus kā daļu no to normālā vielmaiņas procesa, padarot kaitīgās vielas inertas. Šo īpašību bieži izmanto situācijās, kad toksīni ir izdalīti lielās platībās, padarot šīs vietas praktiski neiespējamas notīrīt vai ierobežot. Piemēram, piesārņotās upes var iztīrīt ar rūpīgi ievestām baktērijām. Baktērijas izmirs, kad toksīnu krājums būs izsmelts, jo tām beigsies pārtikas krājumi, tādējādi novēršot sekundāras vides problēmas attīstību.
Vides aģentūras var izmantot dzīvos organismus uz vietas ar in situ bioremediāciju, kurā vēlamie organismi tiek rūpīgi ievadīti vidē un tiek izsekoti to norisei līdz vieta ir sakopta, vai arī tās var izmantot ārpus objekta. Ex situ bioremediāciju izmanto, lai attīrītu piesārņotās augsnes un citus materiālus, kas ir izņemti un izolēti, lai tos varētu padarīt inertus un droši rīkoties. Šis paņēmiens samazina toksīnu uzkrāšanos un apdraudējumu poligonos un izolācijas iekārtās, kas atstāj Zemi tīrāku nākamajām paaudzēm.
Viena no lielajām bioremediācijas priekšrocībām ir tā, ka tā atrisina problēmu, neradot problēmu. Šo procesu var izmantot jaunu un vecu toksīnu apstrādei, kas padara to noderīgu jaunu problēmu ierobežošanai, kā arī vides atveseļošanai, kas paredzēta vecu problēmu risināšanai, piemēram, rūpnīcas piesārņojumam, kas datēts ar gadu desmitiem. Izmantotie organismi bieži vien ir autonomi un izmirst, tiklīdz uzdevums ir izpildīts, un ģenētiski modificētu organismu gadījumā pētnieki var īpaši izveidot organismus tā, lai tos būtu viegli izvadīt no vides, kad tie ir pildījuši savu mērķi. .