O princípio de funcionamento de um reactor anaeróbico envolve vários processos-chave:
Condições anaeróbicas: O reactor foi concebido para manter um ambiente sem oxigénio. Isto é conseguido através da selagem do sistema ou da exclusão do oxigénio através de uma lavagem contínua com gases inertes, tais como azoto ou dióxido de carbono.
Degradação da matéria orgânica: O resíduo orgânico ou a água residual são introduzidos no reactor como substrato. Microorganismos anaeróbios, como bactérias e arcaea, utilizam a matéria orgânica como uma fonte de alimento e quebrá-la através de uma série de reações bioquímicas.
Produção de metano: O produto final primário da digestão anaeróbia é o gás metano (CH4), geralmente conhecido como biogás. Os microorganismos no reator convertem compostos orgânicos em metano e dióxido de carbono através de um processo chamado metanogênese.
Tempo de retenção: As águas residuais ou os resíduos orgânicos permanecem no reactor durante um período específico conhecido como tempo de retenção. O tempo de retenção permite um contacto suficiente entre os microrganismos e o substrato, garantindo uma degradação eficiente e a produção de metano.