Reazione o catena di reazioni chimiche irreversibili attraverso le quali avviene in natura oppure in condizioni artificiali la decomposizione di una determinata sostanza. Mentre le sostanze organiche di origine naturale mostrano quasi sempre una biodegradazione completa, i prodotti sintetici possono non essere biodegradabili.
La biodegradabilità è una delle caratteristiche principali che vengono considerate nel giudizcare un prodotto chimico accettabile o meno sotto il profilo ecologico. Perché si verifichi biodegradazione quando un prodotto organico viene immesso nell'ambiente è necessario che si selezionino dei microrganismi dotati di enzimi che metabolizzano la sostanza estranea sfruttandola come fonte di carbonio e di energia.