污泥含有多种有机物，因此需要多种微生物来分解。有关资料将厌氧消化中的微生物分为两类：产酸菌和甲烷菌。所以，我们也能把厌氧消化分为两步。步，由兼性和组成的产酸菌通过水解作用溶解有机固体。接着溶解质由发酵作用转化为酒精和低分子量分子。第二步，有严格组成的甲烷菌将乙酸、酒精、水和二氧化碳转化为甲烷。因为两种菌群只能在无氧的环境下存活，所以厌氧消化的反应器必须是密闭的。设计容器的时候同时也要考虑另外的一些因素，例如：温度、pH值和混合物搅拌。
污泥处理是污水处理的重要组成部分，从沉淀池排出的污泥其含水率很高，通常在95%以上，因此需要对污泥进行干化处理。污泥干化主要有压滤机压滤和污泥干化池干化两种方法。其中压滤的方法投资大，运行费用高。而污泥干化池干化的方法投资小运行费用低，因而在有足够空间的地方多采用污泥干化池干化。
污泥稳定的主要目的是利用生化方法降解污泥中的有机固体物质，使污泥更为稳定（减少臭味及腐败），且更容易脱水，同时减少污泥质量。一般而言，如果直接进行污泥脱水和焚烧，则不需要稳定处理。污泥稳定有两种基本方式：一种是在密闭的反应器中隔绝氧气下进行，称为厌氧消化；另一种则是在污泥中通入空气，称为好氧消化。
污泥干燥是应用人工热源以工业化设备对污泥进行深度脱水的处理方法，尽管污泥干燥的直接结果是污泥含水率的下降(脱水)，但与机械脱水相比,其应用目的与效果均有很大的不同。污泥机械脱水(也包括污泥浓缩)，其应用的目的以减少污泥处理的体积为主(污泥浓缩和机械脱水通常均可使污泥体积减少4倍左右)，但脱水污泥饼除了含水率和相关的物理性质，如流动性与原状污泥有差异外，其化学、生物等方面性质并不因脱水而产生变化。