Die biologische Vergrößerung, auch bekannt als Biomagnifikation oder Bioamplifikation, erklärt, warum ein Stoff in höheren Konzentrationen in Organismen einer bestimmten Nahrungskette in höheren Konzentrationen auftritt als in Organismen, die niedriger in einer Nahrungskette sind. Dies geschieht, weil Lebewesen, die in der Nahrungskette hoch oben stehen, wie zum Beispiel Raubtiere, sich von Lebewesen ernähren, die in der Nahrungskette weiter unten stehen und zusätzlich zu den Substanzen, die sie direkt aus der Umwelt aufnehmen, auch die Stoffe der von ihnen aufgenommenen Organismen aufnehmen. In einigen Fällen kann der Prozess der biologischen Vergrößerung schädlich für die Organismen sein, die in einer Nahrungskette weit oben stehen, da sie schädliche Substanzen aus allen Organismen aufnehmen, die sie konsumieren. Während die winzigen Mengen, die aus der Umwelt aufgenommen werden, völlig harmlos sein können, können sich die aus der Nahrung aufgenommenen Mengen summieren und schädlich sein.
Für eine biologische Vergrößerung müssen mehrere Dinge auf eine Substanz zutreffen. Der Stoff muss irgendwann in der Nahrungskette aufgenommen werden können, sonst kann er nicht vergrößert werden. Es darf nicht leicht von der Umwelt abgebaut werden, da es sonst aus der Nahrungskette entfernt würde. Es muss für Organismen schwierig sein, es abzubauen oder sicher zu verdauen, da die Verdauung es auch verhindern würde, dass es von Organismen höher in der Nahrungskette aufgenommen wird.
Während eine biologische Vergrößerung technisch mit jeder Substanz erfolgen kann, die diese Kriterien erfüllt, wird sie normalerweise aufgrund der Vergrößerung von Schadstoffen wie Düngemitteln, Pestiziden und Schwermetallen untersucht. Oft reichern sich solche Stoffe in den Fettzellen eines Organismus an, da sie sich nicht in Wasser auflösen und den Körper über den Urin verlassen können. Wenn ein Organismus weiter oben in der Nahrungskette ein Lebewesen weiter unten in der Nahrungskette verzehrt, nimmt er Fette in seinem Darm auf. Mit diesen Fetten kommen die zuvor vom anderen Organismus aufgenommenen Stoffe und alle schädlichen Wirkungen, die diese Stoffe mit sich bringen können. Viele Pflanzen, sowohl Wasser- als auch Landpflanzen, neigen dazu, eine Vielzahl von Substanzen aufzunehmen, da ihnen oft die Mittel fehlen, um sie effektiv zu verdauen.
Eine der Hauptsubstanzen, die Wissenschaftler in Bezug auf die biologische Vergrößerung untersuchen, ist das Pestizid Dichlordiphenyltrichlorethan, besser bekannt als DDT. DDT hat eine lange und umstrittene Geschichte; Es ist ein sehr wirksames Pestizid, aber einige Studien haben gezeigt, dass es sich nachteilig auf die Umwelt und die Gesundheit von Mensch und Tier auswirken kann. Es ist auch für viele Organismen schwierig, es effektiv abzubauen, daher wird es oft durch Nahrungspyramiden vergrößert.