厭氧生物處理單元的核心是厭氧反應器。目前，高效厭氧反應器中的厭氧菌以可形成并保持高濃度的污泥為特征。代表性的厭氧反應器有UASB（升流式厭氧污泥床）和EGSB（膨脹型厭氧污泥床）兩大類。前者一般為混凝土建造的池型，后者一般為鋼制的圓柱直立塔型。

EGSB又可根據產酸反應區在反應器的外部和內部，分為“外酸化型厭氧反應器”和“內酸化型厭氧反應器”兩類。

“內酸化型厭氧反應器”的容積較大，容積負荷較低，下部為產酸反應區，上部是產甲烷反應區。兩個反應區內的厭氧菌類型不同，分別為產酸菌和產甲烷菌，兩個反應區的容積會根據進水的有機負荷的不同而自行匹配，水流在反應器內自下而上呈活塞流流態。

“內酸化型厭氧反應器”由于使用了高效三相分離器，可以采用城市厭氧消化污泥作為接種污泥。