由于土壤、水源中微生物的种类繁多，因此各种有机污染物在不同条件下的分解形式是多种多样的，主要有氧化还原反应、水解、羟基化、异构化和环状化合物的开环等，并最终转变为对生物无毒性的残留物和二氧化碳，这些过程与介质中微生物的种群组成、数量、活性，以及水分、温度、通气性和碳氮比等因素有关。因此，为了强化污染物的降解作用，常采用浇水、通气、施肥等措施来促进污染物的生物降解，这些措施统称为生物刺激。

添加营养物质是生物刺激修复的常用手段。污染发生以后，因为大量输入碳元素而改变了受污染环境中的碳氮比值，微生物在利用这些添加的碳作为生长底物时会使可利用的氮、磷等无机养分迅速“流失”，从而影响微生物的生长及其对污染物的降解能力，所以可以采用人为投放氮、磷、钾等营养成分（通常是以肥料的形式加入）的方法来促进本土微生物的生长及其对污染物的降解能力。

温度能影响蛋白质和核酸等微生物细胞组成物质的性质，也可通过影响酶活性进而影响细胞内的生物化学反应速率。温度过高或过低，都不利于微生物的生长繁殖及其对底物的降解速率。通常情况下，30～40℃时微生物对污染物的降解速率最高。

pH可通过影响微生物中酶的活性、细胞膜的渗透性和代谢过程等影响微生物的生命活动。不同微生物适宜生长的pH范围不同，大多数微生物适宜在中性或弱碱性的环境中繁殖。

大多数能降解污染物的微生物都是好氧的，对氧的利用是制约微生物降解污染物的影响因素之一。

水分是微生物细胞的主要组分，微生物的生长代谢离不开水分的参与。但水分含量过高或过低，都不利于生物反应的顺利进行，环境中应保持适宜的水分含量。

表面活性剂能通过降低油水界面张力，改善油/水与微生物细胞界面的接触行为，增加疏水污染物在水中的溶解度，加快微生物细胞对这类底物的利用速度。