填料表面的孔隙大小也影响生物膜的附着性，较小的孔隙对微生物具有较强的持留作用，只有当填料表面70%以上的孔径大小分布处于反应器内微生物尺寸的1~5倍范围内时，才能获得生物积累。同时，生物膜填料应对周围温度变化产生惰性，在温度变化时不发生反应和变形。
生物膜在填料上的附着性取决于填料表面的物理化学特性。 首先是填料表面的孔隙度及粗糙度大小，表面粗糙度的大小决定着能否快速形成生物膜，粗糙度越大，挂膜越快。 填料必须具有较好的生物、化学及热力学稳定性，这样才能使得填料本身不参与系统内生物化学反应。生物膜在代谢过程中会产生各种各样的代谢产物，这些代谢产物有些会对填料产生腐蚀作用。在实际应用中，填料应具有惰性，不参与生物膜的生物化学反应。