廢水中的微生物要不斷地攝取營養物質，經過分解代謝(異化作用)使復雜的高分子物質或高能化合物降解為簡單的低分子物質或低能化合物，并釋放出能量；通過合成代謝(同化作用)利用分解代謝所提供的能量和物質，轉化成自身的細胞物質；同時將產生的代謝廢物排泄到體外。
厭氧氨氧化工藝
厭氧氨氧化工藝是由荷蘭Delft理工大學根據厭氧氨氧化原理研究開發的一種新型污水生物脫氮工藝。在此基礎上發展出了多種生物脫氮工藝，如CANON、OLAND等。
由于厭氧氨氧化過程是自養的，因此不需要另加COD來支持反硝化作用，與常規脫氮工藝相比可節約的碳源。
而且如果把厭氧氨氧化過程與一個前置的硝化過程結合在一起，那么硝化過程只需要將部分NH4+氧化為NO2–N，這樣的短程硝化可比全程硝化節省62.5%的供氧量和50%的耗堿量。