陶粒是以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰等为主要的原料，掺加少量粘结剂、附加剂等经加工成粒或是粉磨成球，再经过烧胀等工艺制成的一种人造轻型骨料。粒径是在2mm～20mm之间。一般而言，普通的陶粒比表面积为300～1000m2/m3、堆积密度是200～1000kg/m3、孔隙率达到了30%以上。早期陶粒大多采用页岩直接烧制而成，为不规则状。最近出现球形轻质陶粒，大多采用的是粘土为主要原料，添加适当化工原料做膨胀剂，经过了高温烧制而成。
        生物膜在填料上形成的关键是微生物在载体表面的固定情况。微生物在载体表面附着并实现固定化是微生物表面与载体表面之间的相互作用。这种相互作用的过程与微生物自身特性有关，同时也与固定载体的物理化学特性及环境因素(如pH值、离子强度、水力剪切力、温度等)密切相关。微生物向载体表面的输送有主动运输和被动运输两种方式，其中主动运输起着主导的作用。微生物转移到载体表面后，首先形成的是可逆附着。可逆附着实际上是一个附着与解析的双向动态过程。不可逆附着是指微生物在可逆附着过程中分泌的粘性代谢产物牢牢地粘封在载体表面，使得附着过程成为不可逆。不可逆附着是微生物膜群落的基础。陶粒填料在水处理方面的应用主要包括用做过滤材料和生物载体。作为过滤材料，可利用陶粒吸水不吸油的特点，在各大油田中应用。作为生物膜载体，可利用陶粒比表面积大、机械强度高的物理特性和亲微生物的性能，在生物膜法处理工艺中应用。陶粒填料在水处理领域有着广泛的应用，无论是好氧、兼氧还是厌氧方法中，陶粒填料都发挥着极其重要的作用。它在生物膜反应器的作用主要有：是微生物生长繁殖的载体，为微生物提供稳定的栖息环境；是生物膜与处理水接触的场所，且能对水流有强制性的紊动剪切力，有利于处理水的再分布；可以截留处理水中的部分悬浮物质，减少出水的悬浮物浓度。生物膜法对陶粒填料的基本要求是轻质、孔隙率高、机械强度高、价格低廉等。除此之外，陶粒填料最好能易于微生物生长或刺激微生物的活性。目前的研究主要有：一是反应器的启动，即陶粒挂膜的性能测试；二是微生物对废水或废气去除效率的问题。
总体上说，我国陶粒生产的技术和工艺还比较落后，与国外先进国家相比，还存在一定的差距，传统的烧结法仍然是陶粒生产的主要工艺；在陶粒分类上，环保陶粒较少，粘土陶粒和页岩陶粒仍占主导地位；陶粒的推广速度缓慢，从而导致了其经济效益得不到充分的发挥。因此，必须加大陶粒的开发。