厭氧生物處理法是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌將污水中大分子有機物降解為低分子化合物，進而轉化為甲烷、二氧化碳的有機污水處理方法，分為酸性消化和堿性消化兩個階段。在酸性消化階段。由產酸菌分泌的外酶作用，使大分子有機物變成簡單的有機酸和醇類、醛類氨、二氧化碳等；在堿性消化階段，酸性消化的代謝產物在甲烷細菌作用下進一步分解成甲烷、二氧化碳等構成的生物氣體。這種處理方法主要用于對高濃度的有機廢水和糞便污水等處理。
整個過程為通過粗格刪的原污水經過污水提升泵提升后，經過格刪或者篩率器，之后進入沉砂池，經過砂水分離的污水進入初次沉淀池，以上為一級處理(即物理處理)，初沉池的出水進入生物處理設備，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反應器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床)，生物處理設備的出水進入二次沉淀池，二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理，一級處理結束到此為二級處理，三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設備，一部分進入污泥濃縮池，之后進入污泥消化池，經過脫水和干燥設備后，污泥被最后利用。