堆肥發(fā)酵的主要原理是利用自然界中廣泛分布的細(xì)菌、放線菌、真菌等微生物，在一定的人工條件下，有控制地促進可被生物降解的有機物向穩(wěn)定的腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程。這個過程主要包括以下幾個步驟：

1、有機碳被微生物呼吸代謝：在堆肥發(fā)酵過程中，有機碳被微生物呼吸代謝，因此有機碳的含量會降低。

2、產(chǎn)生熱量：有機碳被微生物呼吸代謝會產(chǎn)生熱量，使得堆肥發(fā)酵溫度達到70℃以上，這一點在一定程度上起到了殺菌和蟲卵的作用。

3、腐殖質(zhì)化：微生物通過自身的生命活動，把一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物，并放出微生物生長、活動所需要的能量，把另一部分有機物轉(zhuǎn)化合成新的細(xì)胞物質(zhì)，使微生物生長繁殖，產(chǎn)生更多的生物體。

4、無害化：經(jīng)過堆積后的有機廢物被礦質(zhì)化和腐殖化，同時利用堆積時所產(chǎn)生的高溫（60-70℃）來殺死原材料中所帶來的病菌、蟲卵和雜草種子，達到無害化的目的。

此外，堆肥發(fā)酵過程中，有機廢物中的可溶性有機物質(zhì)通過微生物的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜被微生物所吸收；固體的和膠體的有機物先附著在微生物體外，然后在微生物所分泌的胞外酶的作用下分解為可溶性物質(zhì)，再滲入細(xì)胞內(nèi)部。微生物通過自身的生命活動，把一部分被吸收的有機物氧化成簡單的無機物，釋放出生命活動所需的能量，并把一部分有機物轉(zhuǎn)化為生物體所必須的營養(yǎng)物質(zhì)以合成新的細(xì)胞物質(zhì)，從而使得有機廢物被礦質(zhì)化和腐殖化，同時利用堆積時所產(chǎn)生的高溫（60-70℃）來殺死原材料中所帶來的病菌、蟲卵和雜草種子，達到無害化的目的。

值得注意的是，堆肥發(fā)酵的過程并不是一次性的事件，而是一個周期性的過程，包括低溫階段、中溫階段、高溫階段和降溫階段。在每個階段，都有不同的微生物發(fā)揮作用，這些微生物利用廢棄物中的有機物質(zhì)作為食物和能量來源，直至形成穩(wěn)定的腐殖質(zhì)物質(zhì)為止。