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沼氣細菌分解有機物，產生沼氣的過程，叫沼氣發酵。沼氣發酵微生物是一個統稱，包括發酵性細菌、產氫產乙酸菌、耗氫產乙酸菌、食氫產甲烷菌、食乙酸產甲烷菌五大類群。五大類群細菌構成一條食物鏈。前三類群細菌的活動可使有機物形成各種有機酸，因此，將其統稱為不產甲烷菌；后二類群細菌的活動可使各種有機酸轉化成甲烷，因此，將其統稱為產甲烷菌。

不產甲烷菌不產甲烷菌能將復雜的大分子有機物變成簡單的小分子量的物質。它們的種類繁多，根據作用基質來分，有纖維分解菌、半纖維分解菌、淀粉分解菌、蛋白質分解菌、脂肪分解菌和一些特殊的細菌，如產氫菌、產乙酸菌等。