细菌——细菌在活性污泥中起主导作用，有多种细菌存在，主要的优势细菌有：产碱菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、微球菌属、假单胞菌属、动胶菌属和球衣菌属等。在活性污泥中，细菌大多以菌胶团的形式存在，呈游状态的较少。菌胶团是由细菌分泌的胞外聚合物将细菌包裹在内的黏性团块，使细菌具有抵御外界不利因素的能力和抵抗其他细菌吞噬的作用，也赋予了活性污泥凝聚和沉淀的性能。
原生动物——大多数原生动物生活在絮凝体中和细菌一起在污水净化中起主要作用，表示处理过程良好的指示性生物由三大类：纤毛虫类、鞭毛虫类和肉足类。
此外还有真菌类和后生动物，它们在活性污泥中都不占优势。
活性污泥法运行中污泥膨胀与对策
污泥膨胀的表现：污泥膨胀时SVI值异常升高，出水SS值大幅增高，也导致BOD5和COD超标。
污泥膨胀的原因
活性污泥所处的环境发生了不利的变化，丝状菌的过度繁殖。正常的活性污泥中都含有一定丝状菌，它是形成活性污泥絮体的骨架材料。活性污泥中丝状菌数量太少或没有，则不能形成大的絮凝体，沉降性能不好；丝状菌过度繁殖则形成丝状菌污泥膨胀。在正常情况下，菌胶团的生长速率大于丝状菌的生长速率，不会出现丝状菌的过度繁殖；但在恶劣环境中，丝状菌由于其表面积较大，抵抗恶劣环境的能力比菌胶团细菌强，其数量会超过菌胶团细菌，从而过度繁殖导致丝状菌污泥膨胀。恶劣环境指水质、环境因素及运转条件的指标偏高偏低。另一个原因是菌胶团生理活动异常，导致活性污泥沉降性能的恶化是进水中含有大量的溶解性有机物，使污泥负荷太高，缺乏N、P或DO不足，细菌会向体外分泌过量的多糖类物质，这些物质含有很多氢氧基而具有亲水性，使泥水结合率高达400％，呈黏性的凝胶状，使活性污泥在沉淀阶段不能有效进行泥水分离。
污泥膨胀的控制措施
（1）加入絮凝剂，增强活性污泥的絮凝性能，加速泥水分离，但投加量不能太多，否则可能破坏微生物的生物活性。
（2）向生化池中投加杀菌剂，投加量由小到大，并随时观察微生物相和测定SVI值，当发现SVI值低于最大允许值时应立即停止投加。
（3）在生化池入口投加粘泥、消石灰、消化泥，提高活性污泥的沉降性能和密实性。
（4）使进入生化池污水处于新鲜状态，采取预曝气措施，同时起到吹脱硫化氢等有害气体的作用，提高进水的pH值。
（5）加大曝气强度，提高混合液DO浓度，防治局部缺氧和厌氧。
（6）补充N、P等营养，保持系统的C、N、P等营养的平衡。
（7）在生化池前增设生物选择器。其作用是防治生化池内丝状菌过度繁殖。
生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
摘要：通过短时厌氧环境的生化特性、厌氧/缺氧环境倒置效应和小型系统平行对比试验，较系统地研究了倒置A2/O工艺的原理和工艺特点。指出：聚磷菌厌氧有效释磷水平的充分与否，并不是决定其在后续曝气条件下过度吸磷能力的充分必要条件。推进聚磷菌过度吸磷的本质动力与厌氧区HRT和厌氧环境的厌氧程度有关
常规生物脱氮除磷工艺呈厌氧(A1)/缺氧(A2)/好氧(O)的布置形式。该布置在理论上基于这样一种认识，即：聚磷微生物有效释磷水平的充分与否，对于提高系统的除磷能力具有极端重要的意义，厌氧区在前可以使聚磷微生物优先获得碳源并得以充分释磷。但是，①由于存在内循环，常规工艺系统所排放的剩余污泥中实际上只有一少部分经历了完整的释磷、吸磷过程，其余则基本上未经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区，这对于除磷是不利的；②由于缺氧区位于系统中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而影响了系统的脱氮效果；③由于厌氧区居前，回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响，为了避免该影响而开发的一些新工艺(如UCT等)趋于复杂化；④实际运转经验表明，按照缺氧—好氧两段设计的脱氮工艺系统也常常表现出良好的除磷能力。因此，常规生物脱氮除磷工艺(A1/A2/O)布置的合理性值得进一步探讨。
完全混合式曝气池：又称连续(流)搅拌曝气池。是池内各点水质和微生物保持均匀混合的曝气池。当废水与回流污泥进入曝气池后，立即同池内原有混合液充分混合，使池内各点水质与微生物构成基本相同。这种类型的曝气池与二次沉淀池可分建或合建。加速曝气法和延时曝气法均为完全混合式曝气池，其耐冲击负荷能力较推流式曝气池强，但处理效果稍差。有人认为：推流式的底物（污染物）浓度由原水浓度（高）逐步降到出水浓度（低），氧化速率由高到低；而完全混合式的底物浓度与出水相当，氧化速率较低。