Биологична (биохимична) потребност от кислород (БПК) е количеството на кислород, изразен в mg/L или части на милион (ppm), необходим на бактериите за окисляване на органичната материя във водата. Тъй като органичната материя винаги съдържа въглерод и водород, окисляването произвежда въглероден диоксид и вода.

Бактериите във водата живеят и се размножават с органична материя е наличен за храна и кислородът е наличен за окисляване. Около една трета от консумираните хранителни вещества от бактериите се натрупват като твърд органичен клетъчен материал. В други две трети се окислява до въглероден диоксид и вода от биохимичното действие на бактериите върху кислорода разтворен във водата. За да се определи БПК, количеството кислород, използван от бактериите, се изчислява чрез сравняване сумата, останала в края на пет дни със сумата известно, че присъства в началото. При стайна температура, количеството кислород, разтворен във водата е около 8 mg/L. При замръзване на водата се повишава до 14,6 mg/L;

Количеството на разтворен кислород във водата  също нараства при високо барометрично налягане (малка надморска височина). В точката на кипене на водата, разтворимостта на кислорода е нула. По време на петдневния период на анализа на БПК, бактериите окисляват главно разтворимата органична материя, присъстваща във вода. Много малко е окислението на твърдите вещества (неразтворени вещества) за това кратко време.

Всъщност биохимичната потребност на кислород (BOD) представлява количеството кислород, изразходвано за аеробно биохимично окисление под действието на микроорганизми и разграждането на нестабилни органични съединения, съдържащи се в изследваната вода.

Стойността на БПК всъщност е индикатор за количеството биоразградим органичен материал и кислородът, използван за окислението на неорганични вещества като сулфиди и желязо. Чрез определянето на БПК може да се измери и количеството кислород за окисление на редуцирани форми на азот в случаи те, когато това не се предотвратява от някакъв инхибитор. Стойността на БПК играе важна роля в третирането и пречистването на водата от 19 век. Ефективността, както и управлението на този метод, непрекъснато се развива оттогава нататък. БПК е абсолютно необходима и за осигуряване на технологичен и оперативен контрол при ефикасното и рентабилно пречистване на водата в съвременните пречиствателни станции за отпадни води.