Bu yöntemde de biyogaz özel dolgu malzemesi ile dolu kule içerisinden geçirilir. Kimyasal desülfürizasyon sistemlerinden farklı olarak, biyolojik desülfürizasyon sistemlerinde biyogaz herhangi bir kimyasal ile temas etmez. Kule içerisinde oluşturulan ve dolgu yüzeylere tutunan özel bir bakteri türü ile hidrojen sülfür giderimi sağlanmaktadır. Bakteri hidrojen sülfürün parçalanmasını sağlar ve bunun için de oksijene ihtiyaç duymaktadır. Bu nedenle kule içerisine kontrollü şekilde oksijen ve bakterileri beslemekte kullanılan özel besin takviyeleri yapılmaktadır.

Biyolojik desülfürizasyon sitemleri ilk yatırım maliyetleri olarak yüksek maliyetli desülfürizasyon sistemleridir. Fakat işletme maliyeti olarak kimyasal desülfürizasyon sistemlerine göre daha avantajlıdır. Kule içerisine verilen oksijenin biyogaz kalorifik değerini düşürmesi biyolojik desülfürizasyon sistemlerinin en büyük dezavantajıdır. Biyogaz içindeki hidrojen sülfür oranının yüksek olması da kule içi dolgularda tıkanmalara sebebiyet verebilmektedir. Bu sistemden çıkan atık, digester çıkışı gübrenin zenginleştirilmesinde kullanılmaktadır.