本发明涉及一种生物曝气装置，包括曝气头、高压风机、连接气管、装置筒体和出水管，连接气管连接曝气头和高压风机，装置筒体为筒状，上端开口，下端封闭，曝气头在装置筒体中，出水管立置于装置筒体中，在曝气头的正上方，上端伸出装置筒体外，出水管中设置低密度生物膜填料，装置筒体中设有高密度生物滤料，高密度生物滤料在出水管的外侧，并且在曝气头的上方，高密度生物滤料比低密度生物膜填料紧实。本发明能提高污水处理效果，在增加水体溶解氧的同时，对水体中的氨氮、COD等污染物进行消解，做到物尽其用、高效治理，装置筒体内外部形成压差，装置筒体外部水流被吸入，进行过滤并从出水管排出，无需使用其他提升装置，节省能源。