厭氧反應過程是對復雜物質（指高分子有機物以懸浮物和膠體形式存在于水中）生物降解的復雜的生態系統。其反應過程可分為四個階段：

水解階段——被細菌胞外酶分解成小分子。例如：纖維素被纖維酶水解為纖維二糖和葡萄糖，淀粉被分解為麥牙糖和葡萄糖，蛋白質被水解為短肽和氨基酸等，這些小分子的水解產物能被溶解于水，并透過細胞為細胞所利用。

發酵階段——小分子的化合物在發酵菌（即酸化菌）的細胞內轉化為更為簡單的化合物，并分泌到細胞外。這一階段主要產物為揮發性脂肪酸（VFA）醇類、乳酸、CO2、qing、氨、硫化qing等。

產酸階段——上一階段產物被進一步轉化為乙酸、qing、碳酸以及新的細胞物質。

產甲wan階段——在這一階段乙酸、qing、碳酸、甲酸和甲醇等被轉化為甲wan、二yang化碳和新細胞物質。

a、水解階段——含有蛋白質水解、碳水化合物水解和脂類水解。

b、發酵酸化階段——包括氨基酸和糖類的厭氧氧化，以及較高級脂肪酸與醇類的厭氧氧化。

c、產乙酸階段——含有從中間產物中形成乙酸和氧氣，以及qing氣和二yang化碳形成乙酸。

d、產甲wan階段——包括從乙酸形成甲wan，以及從氧、二yang化碳形成甲wan。廢水中有liu酸鹽時，還會有liu酸鹽還原過程，如虛線所示。

厭氧反應器類型：

普通厭氧反應池

厭氧接觸工藝

升流厭氧污泥庫(UASB)反應器

內循環厭氧反應器（IC）

厭氧顆粒污泥膨脹庫(EGSR)

厭氧濾料(AF)

厭氧流化庫反應器

厭氧折流反應器(ABR)

厭氧生物轉盤

厭氧混合反應器等