沼氣發酵微生物是一個統稱，包含發酵性細菌、產氫產乙酸菌、耗氫產乙酸菌、食氫產甲烷菌、食乙酸產甲烷菌五大類群。五大類群細菌構成一條食品鏈，從各群細菌的心機代謝產品或它們的活動對發酵液ph值的影響來看，沼氣發酵過程可分為水解、產酸和產甲烷階段。前三類群細菌的活動可使有機物構成各種有機酸，是以，將其統稱為不產甲烷菌。後二類群細菌的活動可使各種有機酸轉化成甲烷，是以，將其統稱為產甲烷菌。

用作沼氣發酵質料的有機物種類繁多，如禽畜糞便、作物秸稈、食品加工廢料和廢水，以及酒精廢料等，其首要化學成分為多糖、蛋白質和脂類。此中多糖類物質是發酵質料的首要成分，它包含澱粉、纖維素、半纖維素、果膠質等。這些龐大有機物大多數在水中不能溶解，必須起首被髮酵細菌所分泌的胞外酶水解為可溶性糖、肽、氨基酸和脂肪酸後，才氣被微生物所接出操縱。發酵性細菌將上述可溶性物質接收進入細胞後，顛末發酵感化將它們轉化為乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇類及必然量的氫、二氧化碳。在沼氣發酵測定過程中，發酵液中的乙酸、丙酸、丁酸總量稱為中揮發酸(tva)。蛋白質類物質被髮酵性細菌分化為氨基酸，又可被細菌分解細胞物質而加以操縱，多餘時也能夠進一步被分化天生脂肪酸、氨和硫化氫等。蛋白質含量的多少，直接影響沼氣中氨及硫化氫的含量，而氨基酸分化時所天生的有機酸類，則可持續轉化而天生甲烷、二氧化碳和水。脂類物質在細菌脂肪酶的感化下，起首水解天生甘油和脂肪酸，甘油可進一步按糖代謝路子被分化，脂肪酸則進一步被微生物分化為多個乙酸。

沼氣是由意大利物理學家a.沃爾塔於1776年在池沼地發明的。1916年俄國人Β.П.奧梅良斯基分離出了第一株甲烷菌（但不是純種）。中國於1980年初次分離甲烷八疊球菌勝利。目前天下上已分離出的甲烷菌種近20株。

沼氣是有機物質在厭氧環境中，在必然的溫度、濕度、酸堿度的前提下，通過微生物發酵感化，產生的一種可燃氣體。因為這類氣體最後是在池沼、湖泊、水池中發明的，以是人們叫它沼氣。沼氣含有多種氣體，首要成分是甲烷(ch4)。沼氣細菌分化有機物，產生沼氣的過程，叫沼氣發酵。按照沼氣發酵過程中各種細菌的感化，沼氣細菌能夠分為兩大類。第一類細菌叫做分化菌，它的感化是將龐大的有機物分化成簡樸的有機物和二氧化碳(co2)等。它們當中有專門分化纖維素的，叫纖維分化菌；有專門分化蛋白質的，叫蛋白分化菌；有專門分化脂肪的，叫脂肪分化菌；第二類細菌叫含甲烷細菌，凡是叫甲烷菌，它的感化是把簡樸的有機物及二氧化碳氧化或複原成甲烷。是以，有機物變成沼氣的過程，就比如工廠裡出產一種產品的兩道工序：起首是分化細菌將糞便、秸稈、雜草等龐大的有機物加工成半成品――佈局簡樸的化合物；再就是在甲烷細菌的感化下，將簡樸的化合物加工成產品――即天生甲烷。

沼氣，顧名思義就是池沼裡的氣體。人們常常看到，在池沼地、汙水溝或糞池裡，有氣泡冒出來，如果我們劃著洋火，可把它撲滅，這就是天然界天然產生的沼氣。沼氣，是各種有機物質，在隔斷氛圍（複原前提），並必適合的溫度、濕度下，顛末微生物的發酵感化產生的一種可燃燒氣體。