廢水厭氧生物處理是指在無分子氧的條件下通過厭氧微生物附著在組合填料 ，微生物以填料表麵為息棲地（包括兼氧微生物）的作用,將廢水中各種複雜有機物分解轉化成甲烷和二氧化碳等物質的過程.在厭氧生物處理的過程中,複雜的有機化合物被分解,轉化為簡單 、穩定的化合物,同時釋放能量.其中,大部分的能量以甲烷的形式出現,這是一種可燃氣體,可回收利用.同時僅少量有機物被轉化而合成為新的細胞組成部分,故相對好氧法來講,厭氧法汙泥增長率小得多.好氧法因為供氧限製一般隻適用於中 、低濃度有機廢水的處理,而厭氧法及適用於高濃度有機廢水,又適用於中 、低濃度有機廢水.同時厭氧法可降解某些好氧法難以降解的有機物,如固體有機物 、著色劑蒽醌和某些偶氮染料等.

 
在厭氧處理過程中,廢水中的有機物經組合填料上大量微生物的共同作用,被最終轉化為甲烷 、二氧化碳 、水 、硫化氫和氨等.在此過程中,不同微生物的代謝過程相互影響,相互製約,形成了複雜的生態係統.對高分子有機物的厭氧過程的敘述,有助於尊龍凱時了解這一過程的基本內容.
高分子有機物的厭氧降解過程可以被分為四個階段 ：水解階段 、發酵(或酸化)階段 、產乙酸階段和產甲烷階段.

生化處理根據微生物生長對氧環境的要求的不同,可分為好氧生化處理與缺氧生化處理兩大類,內置常用優質組合填料缺氧生化處理又可分為兼氧生化處理和厭氧生化處理.在好氧生化處理過程中,好氧微生物必須在大量氧的存在下生長繁殖,並降低廢水中的有機物質 ；而兼氧生化處理過程中,兼氧微生物隻需要少量氧即可生長繁殖並對廢水中的有機物質進行降解處理,如果水中氧太多,兼氧微生物反而生長不好從而影響它對有機物質的處理效率.