UASB厌氧反应器的原理是废水通过反应器底部的配水系统进入，废水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程。在厌氧状态下产生的沼气(主要是甲烷和二氧化碳)引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利。
在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的气体向反应器顶部上升。上升到表面的污泥撞击三相反应器气体发射器的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，附着和没有附着的气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。
由于垃圾渗滤液成分非常复杂，可能含有不同的酸、碱、盐及有机溶剂，这些物质对设备都会产生严重的腐蚀。而且污泥中会产生硫酸盐还原菌（SRB），这是破坏性的微生物，它把硫酸盐还原为硫化物，促使硫化膜的形成，对金属造成腐蚀作用，阴极去极化作用促进腐蚀过程。
为了防止设备腐蚀，UASB厌氧反应罐可以采用湖北志盛威华公司生产的ZS-711无机防腐涂料或ZS-1033耐氢氟酸防腐涂料进行防护。