Polutan yang diperbesar secara biologis adalah polutan yang menjadi lebih terkonsentrasi saat bergerak ke atas rantai makanan, menjadi jauh lebih intensif pada tingkat yang lebih tinggi dari rantai makanan daripada di bagian bawah. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa sejumlah bahan kimia memiliki kecenderungan untuk berkembang biak, termasuk beberapa bahan kimia yang sebelumnya diyakini aman. Selain menjadi ancaman bagi kesejahteraan lingkungan, biomagnifikasi juga menimbulkan risiko bagi masyarakat, khususnya masyarakat yang mengonsumsi produk hewani.
Biomagnifikasi erat kaitannya dengan konsep bioakumulasi, yang mengacu pada penumpukan polutan dalam organisme tertentu. Racun terakumulasi karena berbagai alasan. Mereka cenderung kurang larut dalam air, sehingga lebih sulit bagi organisme untuk mengeluarkannya, dan mereka mungkin menempel pada sel-sel lemak, menumpuk di jaringan organisme. Bioakumulasi dapat mematikan bagi satu hewan, tetapi juga dapat berkontribusi pada biomagnifikasi.
Dalam contoh klasik biomagnifikasi, mikroorganisme di laut terpapar polutan, dan ikan yang memakannya juga menelan polutan ini. Ikan yang lebih besar memakan ikan yang lebih kecil, dan ikan yang lebih besar dimakan oleh anjing laut. Pada setiap langkah, konsentrasi polutan menjadi semakin tinggi, mewakili polusi yang diturunkan dari lusinan atau ratusan hewan. Ketika beruang kutub memakan anjing laut, polutan yang diperbesar secara biologis akan menumpuk ke tingkat yang belum pernah terjadi sebelumnya di tubuh beruang kutub, menyebabkan kutub sakit, mewariskan kelainan genetik kepada anak-anaknya, atau mati.
Salah satu masalah besar dengan polutan yang diperbesar secara biologis adalah sulitnya mengidentifikasi mereka sampai mereka mencapai tingkat rantai makanan yang lebih tinggi. Dalam contoh beruang kutub di atas, mungkin diperlukan waktu puluhan tahun hingga polutan bermanifestasi dalam populasi beruang kutub, dan saat itu sudah terlambat untuk mengambil langkah-langkah untuk mengurangi prevalensinya di atmosfer dan laut. Para ilmuwan dapat menentukan bahwa polutan yang diperbesar secara biologis membuat beruang kutub sakit, tetapi mereka tidak dapat mengambil tindakan substansial untuk mencegah lebih banyak beruang kutub jatuh sakit, selain membatasi distribusi polutan dengan harapan pada akhirnya akan keluar dari rantai makanan. .
Masalah pencemar yang diperbesar secara biologis menjadi perhatian khusus bagi badan pengatur, karena badan-badan ini harus memikirkan dampak pencemar tidak hanya pada organisme individu, tetapi pada rantai makanan secara keseluruhan. Jika suatu bahan kimia disetujui untuk dipasarkan dan kemudian muncul sebagai polutan yang diperbesar dalam penelitian ilmiah, ini dapat berdampak buruk pada organisasi pengatur yang seharusnya melindungi lingkungan.