高效掛膜輕質濾料在物理微觀結構方面表現為表面粗糙多微孔，這些特點特別適用于微生物在其表面生長、繁殖，形成生物膜。火山巖濾料在曝氣生物濾池方面不僅能處理市政污水，以及可生化的有機工業廢水、微污染水等，也可在給水處理中取代石英砂、活性炭、無煙煤等用作過濾介質，同時還可對已經過污水處理廠二級處理工藝后的尾水做深度處理，其處理出水達回用水標準后可作中水回用。

火山巖生物濾料在化學微觀結構方面表現為：1、微生物化學穩定性：火山巖生物濾料抗腐蝕，具有惰性，在環境中不參與生物膜的生物化學反應。 2、表面電性與親水性：火山巖生物濾料表面帶有正電荷，有利于微生物固著生長，親水性強，附著的生物膜量多且速度快。 3
、對生物膜活性的影響方面：作為生物膜載體，火山巖生物濾料對所固定的微生物無害、無抑制性作用，實踐證明不影響微生物的活性

水力學方面特點

  1、空隙率：內外平均孔隙率在40%左右，對水的阻力小，同時與同類濾料相比，所需濾料量少，同樣能達到預期過濾目標。
  2、比表面積：比表面積大、開孔率高且惰性，有利于微生物的接觸掛膜和生長，保持較多的微生物量，有利于微生物代謝過程中所需的氧氣與營養物質及代謝產生的廢物的傳質過程。
  3、濾料形狀與水的流態：由于火山巖生物濾料是無尖粒狀，且孔徑大多數比陶粒要大，所以在使用時對水流的阻力小，節省能耗。
污水處理火山巖生物濾料在小規模分散型污水處理中大量使用生物膜污水處理工藝，比使用活性污泥工藝更有優勢，具體體現在：①微生物相方面，各種生物膜工藝中參與凈化反應的微生物多樣化，微生物的食物鏈較長，世代時間較長的微生物易于存活，在分段運行中每段都能
夠形成優勢菌種;② 在處理工藝上，各種生物膜工藝對水質水量變化均有較強的適應性，污泥沉降性能良好、易于固液分離，能夠處理低濃度的污水，易于維護、節能。

2005年，清華大學為了完成國家的環保和資源綜合利用項目課題，完成了國家科技攻關成果，再次證明了火山巖濾料在城市飲用水應用的價值。采用“火山巖顆粒填料生物接觸厭氧法”作為預處理技術去除水中有機物和氨氮，生物載體采用惰性顆粒填料——火山巖陶粒，它具有粒徑小（直徑2-6mm）、易掛膜、氧的傳質效率高，兼有過濾作用、經濟性強等優點，生物預處理與傳統處理的組合工藝，出水經氯消毒，其致變活性低于傳統處理工藝的出水。