高效厌氧设备是指在厌氧条件下由多种（厌氧或兼性）微生物的共同作用下，使有机物分解并产生CH4和CO2的过程。厌氧分三个阶段：
①水解阶段：复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下，首先被分解为较简单的有机物，继而在产酸菌的作用下经厌氧发酵和氧化转化为乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类。
②产氢产乙酸阶段：产氢产乙酸菌能把除乙酸、甲酸、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物（如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类）转化为乙酸和氢，并有CO2产生。
③产甲烷阶段：产甲烷菌将第一、二阶段产生的乙酸、氢和CO2等转化为甲烷。
厌氧不需要供给氧气，污泥负荷相对较高，能处理较难生物降解的物质，但所需时间长，出水一般需要后续处理才能达到排放标准。
（3）BOD的去除
废水中BOD的去除原理与COD基本相同。
高效厌氧设备优点是：
（1）、UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20－40gVSS/1；
（2）、有机负荷高，水力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般为10kgCOD/m3.d左右；
（3）、无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动；
（4）、污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题