污水生物膜处理工艺起源于污水在自然界中的土壤自净，并据此发展成最早的污水生物膜处理工艺——生物滤池，因此，最早出现并应用的生物反应填料是土壤，即黏土颗粒。经过几次改进后，作为成熟的生物滤池工艺，第一座喷嘴式布水装置的生物滤池于1893年在索尔福德（S建成奥利佛人多），生物反应填料作为生物滤池工艺的重要组成部分，其所应具有的特点和要求也被明确提了出来。由于当时对生物反应填料的要求主要是具有较好的机械强度，不易变形和破碎，对外部的物理或化学作用具有较强的抵抗能力，同时要求表面积大、孔隙率高、生物膜易于黏附，因此，当时普遍应用的填料是无机粒状材料，如花岗石、安山岩、闪绿石等较硬的岩石制成的碎石以及无烟煤渣或炉渣等。
到20世纪30年代，随着旋转布水器的发明应用，生物滤池工艺的发展得到一次飞跃，并出现了高效生物滤池、通气生物滤池、加速生物滤池等高负荷生物滤池。工艺的发展对反应填料也提出了更高的要求，如保证污水能均匀分布于其表面，具有良好的通风效能和化学稳定性等。此时得到广泛应用的反应填料是卵石、石英石、花岗石等无机粒状填料，丝网除沫器填料的粒径通常为40八-70。近明明0年来，随着塔式生物滤池的出现及有机化工技术的迅猛发展，给生物反应填料在材质和形状方面提供了更多的选择，多种形状的有机填料如蜂窝状填料或鲍尔环等化工填料陆续得到应用，目前应用较多的反应填料有以下几种。