Biyolojik oksijen ihtiyacı, su numunesindeki organik maddelerin oksitlenmesi için mikroorganizmalar tarafından kullanılan çözünmüş oksijen miktarıdır. Biyolojik oksijen ihtiyacı, yapının bozularak inorganik bileşenlerine ayrılması ve nitrifikasyon (azot içeren organik bileşenlerin nitrit ve nitrat formunu oluştururken oluşan amonyumun oksitlenmesi) olmak üzere iki basamaktan oluşur. BOİ analizlerinde istenilen yapının bozularak inorganik bileşenlerine ayrılmasıdır.
