有机物厌氧降解是一个极其复杂的过程，概括分为三个阶段，第一阶段是在水解和发酵细菌的作用下，使碳水化合物，蛋白质与脂肪水解与发酵转化成单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳、氢等；第二阶段是在产氢产乙酸菌的作用下，把第一阶段的产物转化成氢、二氧化碳和乙酸；第三阶段，是通过两组生理上不同的产甲烷菌的作用下，一组把氢和二氧化碳转化为甲烷，另一组是对乙酸脱羧产生甲烷。
主要影响因素有温度因素、生物固体停留时间与负荷、搅拌和混合、营养与C/N比、氮的守恒与转化、有毒物质的浓度以及酸碱度、PH值等。