本实用新型公开了一种多介质去除废水中有机物及氨氮的生物反应器，包括生物反应容腔，位于生物反应容腔内的曝气管层、鹅卵石层、洞穴孔隙层和柔性填料层；曝气管层位于生物反应容腔底部的进水口下方，鹅卵石层、洞穴孔隙层和柔性填料层自下往上布置；柔性填料层顶部为生物反应容腔的出水口，且柔性填料层中的柔性填料悬挂设置在生物反应容腔顶部。实用新型的多介质去除废水中有机物及氨氮的生物反应器设计科学合理，改善传统生物反应器附着温床单一，对培养微生物优势菌种不利，将填料洞穴温床，表面温床与柔性填料温床优势充分组合，使不同微生物各得其所，有各自合适的生存繁殖温床，提高生物反应器反应效果，使出水水质改善且稳定。