Biofilme entstehen, wenn Mikroorganismen (z. B. Bakterien, Algen, Protozoen) sich an Grenzflächen zwischen Gas- und Flüssigphasen (z. B. freier Wasserspiegel), Flüssig- und Festphasen (z. B. Kies an der Gewässersohle) oder an Flüssig-/Flüssigphasen (z. B. Öltröpfchen im Wasser) ansiedeln. Es bildet sich auf der Grenzfläche eine dünne, meist geschlossene Schleimschicht (Film), in die Mikroorganismen eingebettet sind. Diese Schicht bezeichnet man als Biofilm. Andere Bezeichnungen sind: Aufwuchs, Kahmhaut, Sielhaut, Schleimschicht. Die Grenzfläche, auf der sich der Biofilm bildet, nennt man Substratum. Die weitaus überwiegende Zahl an Mikroorganismen lebt in der Natur in Form von Biofilmen. Biofilme können aus technischer sicht positive und negative Wirkungen ausüben. Als vorteilhaft ist es beispielsweise zu werten, wenn Biofilme zur Selbstreinigung von Gewässern beitragen. Negative Wirkungen ergeben sich, wenn Biofilme Materialzerstörung (biogene Korrosion) verursachen.
