Anaerobna obrada otpadnih voda uobičajena je tehnika pročišćavanja otpadnih voda koja koristi prirodno rastuće bakterije za razgradnju otpada. Ovo je učinkovito na dva načina. Anaerobna obrada koristi manje energije od ostalih procesa, a također rezultira proizvodnjom plinova kao što je metan koji se može koristiti za proizvodnju energije, a može biti niži po cijeni. Vrsta tretmana ovisi o korištenom sustavu, zvanom digestor, koji obično uključuje natkrivenu lagunu, kompletnu mješavinu i vrste s čepnim protokom. Za pročišćavanje otpadnih voda koriste se mnoge druge vrste ovisno o postotku krutih tvari u otpadu i željenoj brzini procesa.
Jezgra anaerobne obrade, vrsta anaerobnih digestora koji se koriste također ovisi o tome koliko je otpad čvrst. Tekući otpad, kao što je tekući stajski gnoj na poljoprivrednim objektima, najlakše se prerađuje u natkrivenim lagunskim digestorima. Lagune su obično velike i prekrivene kako bi zadržale plinove koji nastaju kako se otpad razgrađuje. Za kašu koja je djelomično tekuće, obično se koristi potpuni digestor za miješanje, u kojem se otpad miješa unutar nadzemnog spremnika ili onog koji se nalazi ispod površine. Čvrste tvari ostaju suspendirane dok anaerobni organizmi sve razgrađuju.
Gnoj i drugi čvrsti otpad čuvaju se u podzemnom spremniku i razgrađuju u digestoru s čepnim protokom. Najniži digestor za održavanje, sastoji se od zagrijanog spremnika koji pohranjuje ostatak plina koji stvaraju organizmi. Pročišćavanje otpadnih voda i komunalna odlagališta mogu zahtijevati jednu vrstu digestora. Drugi se mogu koristiti u poljoprivredi, preradi hrane i pročišćavanju otpadnih voda. Postoje i razni drugi digestori koji se koriste u anaerobnoj obradi, kao što su uzlazni anaerobni pokrivač mulja, anaerobni digestori s fiksnim filmom ili anaerobni digestori s temperaturnom fazom, koji se obično koristi za otpad s malo krutih tvari.
Vrsta anaerobnog tretmana koji se koristi može ovisiti o tome koliko košta projektiranje sustava i njegovo korištenje te koliko se metana može prodati ili iskoristiti za proizvodnju energije. Veličina spremnika igra važnu ulogu, kao i vrste tvari koje će se koristiti za razgradnju. Anaerobna obrada uključuje prethodnu obradu, preradu bioplina i način uklanjanja ili recikliranja preostalih otpadnih proizvoda. Proces probave je složen proces u kojem se molekule otpada razgrađuju u jednostavne spojeve zvane monomeri, koji se pretvaraju u masne kiseline. Oni se razgrađuju na vodik i octenu kiselinu u prisutnosti anaerobnih bakterija, a zatim se dalje razgrađuju u metan i plin ugljični dioksid.