L'ingrandimento biologico, o biomagnificazione, si verifica quando gli inquinanti assorbiti dagli organismi alla base della catena alimentare raggiungono alte concentrazioni nei corpi degli animali nella parte superiore della catena alimentare. Gli effetti della biomagnificazione variano ampiamente a seconda dell'inquinante, dell'organismo e dell'ecosistema in questione.
Inquinanti persistenti

Alcuni inquinanti, compresi quelli costituiti da un singolo elemento e alcune sostanze chimiche artificiali, sono di natura persistente, nel senso che non si biodegradano facilmente. Un produttore primario come una pianta o un'alga può assorbire inquinanti persistenti che sono chimicamente simili ai nutrienti necessari per la sua crescita. Se quel materiale è ancora nella pianta quando viene mangiato dall'organismo successivo lungo la catena alimentare, quell'organismo probabilmente assorbirà più tossina nel tempo mentre consuma più piante. I carnivori che consumano più animali nell'area assorbiranno ancora di più.
Accumulo di grassi

Alcuni inquinanti vengono rapidamente espulsi dal corpo, ma quelli che sono liposolubili vengono immagazzinati nei lipidi di un organismo e può essere rimosso solo attraverso l'azione di enzimi specifici. Se a questo organismo mancano tali enzimi o se il tasso di assorbimento di un particolare inquinante liposolubile è maggiore della sua rimozione enzimatica, la sostanza si accumulerà nel corpo dell'organismo. Ciò restringe le sostanze inquinanti che si magnetizzano in due categorie: metalli e inquinanti organici persistenti. Il DDT è un noto esempio di quest'ultimo.
Processo ecologico

Un inquinante che si accumula nei lipidi di un produttore primario non può mai raggiungere concentrazioni sufficientemente elevate da danneggiare in alcun modo quell'organismo. È qui che entra in gioco il concetto chiave di ingrandimento biologico. Gli organismi più alti nella catena alimentare contengono concentrazioni più elevate di inquinanti rispetto a quelli inferiori nella catena alimentare. Quando un inquinante raggiunge una certa concentrazione all'interno di un determinato organismo, inizia a diminuire la funzione e persino a danneggiare in modo permanente vari sistemi corporei.
Effetti sull'organismo

Gli organismi nella parte superiore della catena alimentare si trovano a maggior rischio di danni dovuti alla biomagnificazione. Il mercurio, ad esempio, danneggia i sistemi nervoso, gastrointestinale e cardiovascolare. L'avvelenamento da mercurio è particolarmente preoccupante per i feti non nati e i bambini piccoli, motivo per cui le madri in gravidanza e in allattamento sono incoraggiate a evitare i pesci, che spesso contengono alti livelli di mercurio. Gli organismi nella parte superiore della catena alimentare sono influenzati da una varietà di inquinanti organici persistenti che sono cancerogeni e tossici per il sistema riproduttivo, nervoso e immunitario. Il DDT, ad esempio, può causare sterilità e gusci d'uovo sottili nei rapaci.