厌氧氨氧化是在缺氧条件下以亚硝酸盐(NO₂⁻)为电子受体将氨(NH₄⁺)转化成氮气(N₂),同时伴随着以亚硝酸盐为电子供体固定CO₂并产生硝酸盐(NO₃⁻)的生物过程。完成该过程的微生物为厌氧氨氧化菌。其化学计量学方程式如下:     

    同传统的脱氮工艺相比，厌氧氨氧化有以下优势:

1、节省能源与碳源，厌氧氨氧化在缺氧的环境下进行，节省60%的曝气，并且厌氧氨氧化彻底改变了传统硝化反硝化横式需要投加电子供体(碳源)才能脱氮的途径(反硝化)，大大节省碳源，这也意味着CO₂排放量将大幅度降低;

2、减少污泥产量，厌氧氨氧化菌生长慢，产率低，工艺剩余污泥量少，与传统好氧脱氮工艺相比，污泥产率可降低90%;

3、节省占地，厌氧氨氧化工艺高达2KgN/m3.d的氨氮负荷，可有效减小反应池容，结构紧凑。