Биоремедиа́ция (от био... и лат. remediatio – лечение, исцеление), использование живых организмов – бактерий, дрожжей, грибов, водорослей и растений – для детоксикации загрязняющих веществ (поллютантов) или снижения их концентрации в окружающей среде. Ведущую роль в процессах биоремедиации играют сообщества микроорганизмов, эффективно разлагающие поллютанты или превращающие их в менее токсичные соединения. Благодаря биоремедиации нормализуются природные процессы, а экологические показатели приближаются к исходному состоянию (до техногенного воздействия). Биоремедиация применяется для детоксикации природных (нефть) и синтетических соединений (в том числе пестицидов, отравляющих веществ, ПАВ). Объектами биоремедиации являются загрязнённые почвы, грунты, водоёмы, отходы горнодобывающей промышленности и т. д. Биоремедиация осуществляется либо активированием аборигенных микроорганизмов (путём внесения питательных веществ, улучшения аэрации, поддержания оптимального уровня влажности), либо внесением специализированных биопрепаратов на основе высокоактивных микроорганизмов-деструкторов, выделяемых, например, из промышленных стоков или загрязнённых почв, содержащих поллютанты.

Одним из направлений биоремедиации является фиторемедиация – использование растений для аккумуляции или иммобилизации тяжёлых металлов и токсичных металлоорганических соединений с последующей утилизацией загрязнителей. Некоторые виды растений могут накапливать до 4% металла (в пересчёте на сухую массу). Перспективным является совместное использование растений и ризосферных микроорганизмов, обладающих способностью разлагать поллютанты и стимулировать рост и развитие растений. Предложены методы, позволяющие улучшить свойства микроорганизмов и растений с целью повышения эффективности биоремедиации при их использовании.