Quanto maior o estado de oxidação do produto final, maior a liberação de energia. O carbono no CO₂ encontra-se no seu mais elevado estado de oxidação. Portanto, reações de oxidação que oxidam o carbono do substrato completamente a CO₂ (respiração anaeróbia) liberam mais energia que reações que produzem, por exemplo, etanol (fermentação).

No ciclo do nitrogênio, a conversão da amônia a nitrito é denominado de desnitrificação e ocorre na presença de bactérias heterotróficas facultativas.

Em função da faixa de temperatura, as bactérias podem ser classificadas como psicrofílicas, mesofílicas e termofílicas. A faixa de temperatura ótima das bactérias termofílicas varia entre 25 e 40 °C.

Nos sistemas anaeróbios de tratamento, as condições são favoráveis, ou mesmo exclusivas, ao desenvolvimento de microrganismos adaptados funcionalmente à ausência de oxigênio. Destacam-se, neste caso, as bactérias denominadas acidogênicas e metanogênicas.