污泥的厌氧消化是利用厌氧微生物经过水解、酸化、产甲烷等过程,将污泥中的大部分固体有机物水解、液化后并最终分解掉的过程.产甲烷菌最终将污泥有机物中的碳转变成甲烷并从污泥中释放出来,实现污泥的稳定化.
污泥的厌氧消化与高浓度废水的厌氧处理有所不同.废水中的有机物主要以溶解状态存在,而污泥中的有机物则主要以固体状态存在.按操作温度不同,污泥厌氧消化分为中温消化（30～37℃）和高温消化（45～55℃）两种.由于高温消化的能耗较高,大型污水处理场一般不会采用,因此常见的污泥厌氧消化实际都是中温消化.