È noto che numerosi composti xenobiotici possono essere soggetti, in particolari condizioni, a biotrasformazioni da parte di consorzi microbici naturali. Tali processi possono essere di tipo metabolico o co-metabolico.

Il primo caso si verifica quando l’organismo consuma il composto per soddisfare i propri bisogni catabolici ed anabolici, rispettivamente energetici e di carbonio organico. Questo è il processo dominante nei casi di bio-trattamento dei reflui civili o di biosintesi microbica a scopo industriale.

Nel caso di processo co-metabolico la bio-trasformazione avviene in maniera fortuita, senza che l’organismo ne ricavi energia o materiale per la biosintesi. Ciò è possibile a causa della similitudine chimica e/o sterica, anche solo parziale, del composto organico con un metabolita primario; in tale caso gli enzimi, o i cofattori biologici adibiti alla trasformazione del metabolita, agiscono anche sul composto organico similare diminuendo, quindi, l’efficienza dell’organismo vivente nel suo complesso.

A causa della profonda differenza fra le finalità della bio-trasformazione metabolica di un substrato, rispetto a quella di tipo co-metabolico, esiste una sostanziale diversità delle cinetiche relative ai due tipi di processo, accompagnata anche da quella delle percentuali delle risorse energetiche utilizzate. Nel caso dei processi metabolici si registrano delle maggiori velocità di bio-trasformazione dei substrati. Inoltre i microrganismi mostrano di utilizzare gran parte delle loro capacità biosintetiche per la trasformazione del substrato; questo perché da tale processo essi ricavano l’energia e/o i materiali indispensabili alla loro crescita.