Quá trình phân huỷ kỵ khí các chất hữu cơ trong xử lý nước thải là quá trình sinh hoá phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm trung gian và phản ứng trung gian. Tuy nhiên, phương trình phản ứng sinh hoá trong điều kiện kị khí có thể biểu diễn đơn giản như sau:
Chất hữu cơ =====> CH4 + CO2 + H2 + NH3...