การบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อากาศเป็นเทคนิคการบำบัดน้ำเสียทั่วไปที่ใช้แบคทีเรียที่เติบโตตามธรรมชาติในการสลายของเสีย วิธีนี้มีประสิทธิภาพในสองวิธี การบำบัดแบบไร้อากาศจะใช้พลังงานน้อยกว่ากระบวนการอื่นและยังส่งผลให้เกิดการผลิตก๊าซเช่นมีเธนที่สามารถนำมาใช้ในการสร้างพลังงานและสามารถลดต้นทุนได้ ประเภทการรักษาขึ้นอยู่กับระบบที่ใช้เรียกว่าบ่อหมักซึ่งโดยทั่วไปจะประกอบด้วยทะเลสาบที่ปกคลุมการผสมที่สมบูรณ์และพันธุ์ปลั๊ก ประเภทอื่น ๆ ที่ใช้สำหรับบำบัดน้ำเสียขึ้นอยู่กับเปอร์เซ็นต์ของของแข็งในขยะและความเร็วที่ต้องการของกระบวนการ
แกนกลางของการบำบัดแบบไม่ใช้ออกซิเจนประเภทของเครื่องย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่ใช้ยังขึ้นอยู่กับว่าขยะนั้นเป็นของแข็งอย่างไร ของเสียที่เป็นของเหลวเช่นปุ๋ยคอกในโรงงานการเกษตรจะถูกประมวลผลได้ง่ายที่สุดโดยเครื่องขุดที่ปกคลุมด้วยทะเลสาบ ทะเลสาบมักมีขนาดใหญ่และถูกปกคลุมเพื่อดักจับก๊าซที่ก่อตัวเมื่อขยะแตกตัว สำหรับสารละลายที่เป็นของเหลวบางส่วนโดยทั่วไปจะใช้เครื่องย่อยแบบสมบูรณ์ซึ่งมีการผสมของเสียในถังเหนือพื้นดินหรือที่ใต้พื้นผิว ของแข็งยังคงแขวนลอยเนื่องจากสิ่งมีชีวิตแบบไม่ใช้ออกซิเจนทำลายทุกอย่างลง
มูลสัตว์และของเสียที่เป็นของแข็งอื่น ๆ จะถูกเก็บไว้ในถังใต้ดินและแยกย่อยในบ่อหมักแบบปลั๊กอิน บ่อหมักที่ต่ำที่สุดในการบำรุงรักษาประกอบด้วยถังน้ำอุ่นที่เก็บก๊าซส่วนที่เหลือที่ผลิตโดยสิ่งมีชีวิต การบำบัดน้ำเสียและการฝังกลบในเขตเทศบาลอาจเรียกร้องให้มีบ่อบำบัดแบบหนึ่งประเภท อื่น ๆ อาจใช้ในการเกษตรการแปรรูปอาหารและการบำบัดน้ำเสีย นอกจากนี้ยังมีเครื่องย่อยอื่น ๆ อีกมากมายที่ใช้ในการบำบัดแบบไม่ใช้ออกซิเจนเช่นผ้าห่มกากตะกอนแบบไม่ใช้อากาศแบบ upflow, แบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบฟิล์มคงที่หรือแบบไม่ใช้ออกซิเจนแบบย่อยสลายอุณหภูมิซึ่งโดยทั่วไปจะใช้สำหรับขยะมูลฝอยต่ำ
ประเภทของการบำบัดแบบไม่ใช้ออกซิเจนนั้นขึ้นอยู่กับว่ามีค่าใช้จ่ายเท่าใดในการออกแบบระบบและใช้งานและจำนวนก๊าซมีเทนที่สามารถขายหรือใช้เพื่อผลิตพลังงาน ขนาดของรถถังมีบทบาทเช่นเดียวกับชนิดของสารที่จะใช้ในการสลาย การบำบัดแบบไม่ใช้อากาศเกี่ยวข้องกับการบำบัดล่วงหน้าการแปรรูปก๊าซชีวภาพและวิธีการกำจัดหรือรีไซเคิลของเสียที่เหลืออยู่ กระบวนการย่อยอาหารเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งโมเลกุลของเสียจะถูกย่อยสลายเป็นสารประกอบง่าย ๆ ที่เรียกว่าโมโนเมอร์ซึ่งถูกเปลี่ยนเป็นกรดไขมัน สิ่งเหล่านี้จะแตกตัวเป็นไฮโดรเจนและกรดอะซิติกต่อหน้าแบคทีเรียแบบไม่ใช้ออกซิเจนและจะถูกย่อยสลายเป็นก๊าซมีเทนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
