A DBO5,20 de uma amostra de água é a quantidade de oxigênio consumido em processos biológicos, através de microorganismos , para oxidar a matéria orgânica para uma forma inorgânica estável. Normalmente é medida durante um período de 5 dias a uma temperatura de 20°C, sendo por esse motivo conhecida como DBO5,20.

A DBO acusa apenas a fração biodegradável dos compostos orgânicos, uma vez que o processo é de natureza bioquímica.

A DBO e a DQO retratam, de uma forma indireta, o teor de matéria orgânica nos esgotos sanitários, efluentes industriais ou no corpo d'água, constituindo-se, portanto, uma indicação do potencial do consumo do oxigênio dissolvido.

Os aumentos da DBO5,20 são geralmente provocados por despejos de origem orgânica, sendo possível a total extinção do oxigênio na água ou efluente em vista de uma grande quantidade de matéria orgânica presente, uma vez que, para que haja degradação da mesma é necessário o consumo do oxigênio pelos microorganismos que necessitam da energia liberada através da quebra de compostos orgânicos para exercerem suas funções de síntese celular. Uma DBO5,20 elevada pode indicar um aumento da microflora presente e interferir no equilíbrio da vida aquática, além de produzir odores e sabores desagradáveis e, ainda, pode obstruir os filtros de areia utilizados nas estações de tratamento de água.