Entre os processos anaeróbicos, o de lodos ativados é um dos mais aplicados e de maior eficiência. Lodos ativados designam a massa microbiana sedimentada que se forma quando esgotos e outros efluentes biodegradáveis são submetidos à aeração.

A digestão anaeróbica é um processo bioquímico complexo, composto por várias reações sequenciais, cada uma com sua população bacteriana específica. Consiste na estabilização da matéria orgânica, pela ação de bactérias anaeróbicas, que é convertida em metano e compostos inorgânicos.

Algumas vantagens da digestão anaeróbica em comparação com os processos aeróbicos são: necessita do uso de aeração e, em decorrência, apresenta alto consumo de energia e alto consumo de nutrientes em função da menor produção de biomassa, além de gerar gás combustível com baixo teor calorífico.

O processo de digestão anaeróbica é bastante flexível e pode ser adaptado para tratar uma grande variedade de efluentes, com poluentes predominantemente de origem inorgânica. Diferentes tipos de processo já foram desenvolvidos e são chamadas variantes do processo.

Algumas desvantagens da digestão anaeróbica em comparação com os processos de lodos ativados são: as bactérias anaeróbias são menos susceptíveis à inibição por poluentes tóxicos e inibidores e geram sempre maus odores.