酸素のない環境で細菌が有機物を分解する処理である。米国環境保護庁（EPA）のAgSTARは、家畜ふん尿、下水汚泥、食品廃棄物といった有機物を酸素の無い状態で細菌が分解する処理と説明する。分解はリアクタと呼ぶ密閉容器の中で進み、複数の有機物を1基の消化槽で併せて処理する混合消化は、分解しにくい廃棄物からのバイオガス収量を高められるとされる。生成するバイオガスはメタン50〜75パーセント、二酸化炭素、硫化水素、水蒸気、微量ガスからなり、加熱、発電、車両燃料に用いるほか、精製して再生可能天然ガスにできる。残る固体と液体は消化液と呼ばれ、敷料、肥料、堆肥、土壌改良材などに利用される。