Meningkatnya aktivitas manusia, baik dalam penambangan minyak bumi, industri, pertanian ataupun dalam memproduksi makanan menyebabkan semakin besarnya volume limbah yang dihasilkan dari waktu ke waktu. Bertambahnya volume dan jenis limbah yang dihasilkan dari aktivitas manusia mempunyai konsekwensi adalah lingkungan menjadi tercemar.
Pencemaran atau polusi bukanlah merupakan hal baru, bahkan tidak sedikit pengaruh yang ditimbulkan oleh pencemaran atau polusi lingkungan terhadap kelangsungan dan keseimbangan ekosistem. Polusi dapat didefinisikan sebagai kontaminasi lingkungan oleh bahan-bahan yang dapat mengganggu kesehatan manusia, kualitas kehidupan, dan juga fungsi alami dari ekosistem. Walaupun pencemaran lingkungan dapat disebabkan oleh proses alami, aktivitas manusia yang notabenenya sebagai pengguna lingkungan adalah sangat dominan sebagai penyebabnya, baik yang dilakukan secara sengaja ataupun tidak.
Pemulihan lahan yang tercemar dapat dilakuakan secara biologi, salah satunya dengan menggunakan kapasitas kemampuan mikroorganisme dalam mendegradasi struktur hidrokarbon pada lahan yang tercemar menjadi mineral-mineral sederhana yang tidak membahayakan lingkungan. Teknik seperti ini dinamakan bioremediasi. Bioremediasi merupakan pengembangan dari bidang bioteknologi lingkungan dengan memanfaatkan proses biologi dalam mengendalikan pencemaran. Bioremediasi bukanlah konsep baru dalam mikrobiologi terapan, karena mikroorganisme telah banyak digunakan selama bertahun-tahun dalam mengurangi senyawa organik dan bahan beracun baik yang berasal dari limbah rumah tangga maupun dari industri. Hal yang baru adalah bahwa teknik bioremediasi terbukti sangat efektif dan murah dari sisi ekonomi untuk membersihkan tanah dan air yang terkontaminasi oleh senyawa-senyawa kimia toksik atau beracun.
Mikroorganisme yang sering digunakan dalam proses bioremediasi adalah bakteri, jamur, yis, dan alga. Degradasi senyawa kimia oleh mikroorganisme di lingkungan merupakan proses yang sangat penting untuk mengurangi kadar bahan-bahan berbahaya dilingkungan, yang berlangsung melalui suatu seri reaksi kimia yang cukup kompleks.