Medida de la cantidad de oxígeno necesaria para oxidar completamente el material orgánico del agua. Una muestra marcada de agua se mantiene en la oscuridad, a 20oC, durante 5 días, y se registra la disminución de su contenido de oxígeno. La muestra debe mantenerse en la oscuridad para eliminar la posibilidad de que se produzca oxígeno por fotosíntesis. La demanda de oxígeno biológico del agua de un río no contaminado es normalmente menor de 5 mg de 02/litro/5 días; la de las aguas residuales comunes es de alrededor de 600 mg de 02/litro/5 días. Por lo tanto, cuanto mayor es la demanda de oxígeno biológico, mayor es la contaminación.