Uno dei primi esempi registrati nella storia della vita acquatica marina tenuta in quasi ogni tipo di sistema chiuso (acquario secondo la definizione odierna) risale a migliaia di anni fa, quando i faraoni in Egitto fecero costruire grandi recinti per tenere pesci d'acqua salata e invertebrati per il piacere di osservazione del faraone. Quegli antichi acquari, a detta di tutti, non furono esattamente un successo strepitoso. A quel tempo, non si sapeva assolutamente nulla di ciò che serve per far funzionare un sistema chiuso. Non si sapeva nulla della conversione ammoniaca-nitrito-nitrato e di ciò che l'ha provocata.
Molti, molti anni dopo, ora capiamo che sono batteri semplici e specifici che digeriscono l'ammoniaca tossica e la convertono in nitrati meno tossici, e un altro batterio converte i nitriti in nitrati. La natura lo fa da miliardi di anni, il che consente alle forme di vita di vivere negli oceani, nei laghi, negli stagni e nei fiumi. I batteri che disintossicano l'acqua dell'acquario sono gli stessi in natura che impediscono agli oceani di trasformarsi in una zuppa tossica.
Il filtro biologico in un acquario non è altro che un luogo dove crescono i batteri. Qualsiasi superficie in un acquario che viene a contatto con i batteri nitrosoma che hai creato quando hai pedalato la vasca fa parte del tuo filtro biologico. I batteri richiedono cibo (in questo caso l'ammoniaca) per crescere e moltiplicarsi. Maggiore è la popolazione di batteri nel tuo acquario, più ammoniaca può essere elaborata e disintossicata. L'acqua nel tuo acquario contiene batteri che circola nel tuo sistema. Questi batteri si attaccano e crescono su qualsiasi superficie con cui entrano in contatto. Maggiore è la superficie, più batteri potranno risiedere nel tuo acquario.
Il tipo di substrato che scegli per il tuo acquario fa una grande differenza nella quantità di superficie su cui i batteri possono risiedere. La scelta del materiale filtrante biologico è importante quando si configura il sistema di filtrazione.
L'efficienza (forza) di un filtro biologico è determinata dalla sua superficie. Alcuni mezzi filtranti sono più efficienti di altri. Superficie di vetro dell'acquario a parte, ecco i metodi di filtrazione biologica più diffusi:
Sapere come funziona ogni filtro biologico e cosa richiede renderà più facile la scelta di un sistema di filtrazione.