厌氧生物处理单元的核心是厌氧反应器。目前，高效厌氧反应器中的厌氧菌以可形成并保持高浓度的污泥为特征。代表性的厌氧反应器有UASB（升流式厌氧污泥床）和EGSB（膨胀型厌氧污泥床）两大类。前者一般为混凝土建造的池型，后者一般为钢制的圆柱直立塔型。
EGSB又可根据产酸反应区在反应器的外部和内部，分为“外酸化型厌氧反应器”和“内酸化型厌氧反应器”两类。
“内酸化型厌氧反应器”的容积较大，容积负荷较低，下部为产酸反应区，上部是产甲烷反应区。两个反应区内的厌氧菌类型不同，分别为产酸菌和产甲烷菌，两个反应区的容积会根据进水的有机负荷的不同而自行匹配，水流在反应器内自下而上呈活塞流流态。
“内酸化型厌氧反应器”由于使用了高效三相分离器，可以采用城市厌氧消化污泥作为接种污泥。
