L'inquinamento ambientale ha subito un rapido incremento con l'industrializzazione delle società umane e tutt'oggi si è alla ricerca di processi industriali bio-compatibili e di tecniche efficaci di rimozione degli inquinanti. Uno degli obiettivi su cui si lavora ormai da molti anni è la biodegradazione dei composti organici da parte dei microrganismi, dal momento che altri metodi di rimozione dei contaminanti provati in questi decenni sono risultati costosi, inefficienti, inefficaci o a loro volta dannosi per l'ambiente. Gli idrocarburi, in particolare, sono tra i maggiori contaminanti ambientali di natura organica, spesso molto persistenti nell'ambiente. Essendo questi composti molto antichi, nel corso del tempo si sono evoluti diversi gruppi di organismi decompositori in grado di metabolizzarli ricavandone energia. Alcuni di essi hanno potuto specializzarsi a metabolizzare anche composti che hanno subito una lenta trasformazione rimanendo sepolti per milioni di anni, come ad esempio il petrolio, il quale è alla base di moltissimi processi industriali che producono derivati utilizzati quotidianamente dall'uomo. Attraverso un processo di biodegradazione, molti batteri, funghi e alghe sono in grado di ripulire l'ambiente da inquinanti di natura organica, ed esistono organismi in grado di degradare questi composti organici sia negli ambienti ricchi di ossigeno, sia negli ambienti anossici. Particolarmente interessante è stata, in ambiente marino, la scoperta di microrganismi che dipendono proprio dagli idrocarburi per la loro sopravvivenza, come Eubatteri del genere Alkanivorax.
La biodegradazione degli inquinanti idrocarburici in natura, soprattutto quelli con struttura chimica più complessa, è in genere portata avanti non da singole specie, bensì da intere comunità microbiche che includono organismi anche molto diversi fra loro, che comunicano ed interagiscono attivamente nella degradazione del substrato. Si è visto però che la biodegradazione può essere spesso limitata da fattori come la temperatura, la disponibilità di nutrienti essenziali, la disponibilità d'acqua e altri fattori fisico-chimici. Un fattore limitante che influisce spesso sul tasso di degradazione è la stessa biodisponibilità dei composti da degradare. Frequentemente infatti gli idrocarburi sono oleosi e tendono ad accumularsi in chiazze galleggianti anche molto grosse negli ambienti acquatici, e tendono a infiltrarsi nel suolo negli ambienti terrestri. I microrganismi degradatori non possono sopravvivere all'interno di chiazze o di pozze oleose perché l'idrofobicità di questi composti fa sì che l'acqua sia molto scarsa all'interno di queste chiazze, e l'acqua è essenziale a qualunque organismo per poter proliferare. In queste situazioni, diventa fondamentale l'intervento di altri organismi, questa volta dei macrorganismi, come piante o funghi, in grado di tollerare meglio l'ambiente inquinato. Proprio questi macrorganismi sono in grado di creare e mantenere un micro-ambiente ideale al richiamo ed alla proliferazione di microrganismi utili alla biodegradazione dell'inquinante, che possono ripulire l'ambiente da inquinanti che alla lunga danneggerebbero anche gli stessi macrorganismi. In questo elaborato vengono presi in considerazione alcuni esempi di interazioni sinergiche che si instaurano in natura tra macrorganismi e microrganismi, e che risultano fondamentali nel biorisanamento ambientale.