与好氧生物处理相比，厌氧生物处理的有机负荷是好氧工艺的5-10倍，而合成的生物量仅为好氧工艺的5%-20%，即剩余污泥产量要少得多。好氧生物处理系统每处理1kg CODcr产生的污泥量为250-600g，而厌氧生物处理系统每处理1kgCODcr产生的污泥量只有20-180g。且浓缩性和脱水性较好，同时厌氧处理过程可以杀死污水和污泥中的一部分寄生虫卵，即剩余污泥的卫生学指标和化学指标都比好氧法稳定，因而厌氧污泥的处理和处置简单，可以减少污泥处置和处理的费用。
厌氧微生物对营养物质的需要量少，仅为好氧工艺的5%-20%，因而处理氮磷缺乏的工业废水时所需头家的营养盐量就很少。而且厌氧微生物的活性比好氧微生物要好维持得多，可以保持数月甚至数年无严重衰退，在停运一段时间后能迅速启动，因此厌氧反应器可以间歇运行，适于处理季节性排放的污水。
好样微生物处理每去除1kg CODcr因为曝气要耗电0.5-1KW.h，而厌氧生物处理就没有曝气带来的能耗，切处理含有表面活性剂的污水时不会产生泡沫等问题，不仅如此，每去除1kg CODcr的同时，产生折合能量超过12000KJ的甲烷气。
好氧处理的曝气过程可以讲无水肿的挥发性有机物吹脱出来而产生大气污染，厌氧处理不存在这一问题，同时可以降解好氧工艺无法降解的物质，减少氯化烃类等有毒高分子有机物的毒性。
厌氧处理的反应是由多种不同、不同功能的微生物协同发挥作用的连续微生物过程，远比好样微生物处理中的微生物过程复杂。因此厌氧生物处理可以对好氧微生物处理法不能降解的大分子有机物进行全部或部分的降解。