L'idea progettuale di base dell'MBBR è quella di poter funzionare in continuo, senza intasamenti, senza controlavaggio, con basse perdite di carico e un'ampia superficie specifica. Ciò può essere ottenuto facendo crescere il biofilm su unità portanti più piccole, che si muovono liberamente con il flusso d’acqua nel reattore. Nei reattori aerobici, il trasportatore viene spostato mediante aerazione, mentre nei reattori anossici/anaerobici, il trasportatore viene spostato mediante agitazione meccanica. Per evitare la perdita di materiale di imballaggio nel reattore, è possibile installare un filtro poroso all'uscita del reattore (Fig. 1). Gli MBBR sono generalmente di forma rettangolare o cilindrica. Il reattore rettangolare è diviso equamente in più o nessun compartimento con divisori lungo la lunghezza del serbatoio. In generale, nel reattore il flusso d'acqua è in uno stato di flusso spinto, mentre in ciascuna cella il flusso d'acqua è completamente miscelato a causa della fluidificazione dell'aerazione. Il serbatoio è riempito con un imballaggio in sospensione di polietilene o polipropilene con un peso specifico vicino all'acqua e un'ampia area superficiale specifica, e la superficie di attacco del biofilm nel reattore può raggiungere 500 m2/m3, e l'effettiva area superficiale specifica (superficie interna del riempitivo) è di 350 m2/m3. Il tubo di aerazione perforato viene aerato su un lato per far circolare l'imballaggio attraverso il serbatoio. Il fondo del reattore cilindrico è dotato di una testa di aerazione microporosa. Inoltre alcuni reattori non sono dotati solo di un dispositivo di aerazione sul fondo del serbatoio, ma anche di un dispositivo di agitazione. Questi dispositivi di agitazione consentono un utilizzo semplice e flessibile del reattore in condizioni anossiche. A volte, per prevenire lo strippaggio dell'aria e la volatilizzazione causata dall'aerazione, è possibile aggiungere un coperchio sopra il reattore.
In paesi stranieri, MBBR è stato utilizzato per effettuare studi produttivi su piccola scala, su scala pilota sul trattamento delle acque reflue domestiche e di alcune acque reflue industriali, e sono stati ottenuti buoni risultati. I risultati dei test mostrano che il processo di trattamento delle acque reflue con biofilm a letto mobile è adatto per il trattamento di liquami domestici di medie e piccole dimensioni e di acque reflue organiche industriali. Tra questi, i dispositivi di trattamento delle acque reflue integrati o interrati hanno buone prospettive di promozione e applicazione in Cina. Tuttavia, ci sono ancora alcuni problemi con i reattori a biofilm a letto mobile, come il movimento irregolare del materiale di imballaggio nel reattore e vari gradi di zone morte nel serbatoio. Come migliorare le caratteristiche del flusso idraulico nel reattore e ridurre il consumo energetico operativo è un problema degno di discussione approfondita nello sviluppo di reattori a biofilm a letto mobile. Il funzionamento di MBBR allo stesso modo di SBR è un miglioramento della tecnologia MBBR, denominata Moving.Bed Sequencing BatchBiofilm Reactor (MBSBBR), che presenta i vantaggi sia di MBBR che di SBR. Un altro miglioramento consiste nel far circolare il materiale di imballaggio con il flusso d'acqua nel reattore, chiamato reattore a biofilm a supporto mobile ciclico, che presenta i vantaggi sia dei reattori MBBR che di quelli a circolazione interna.