有机肥发酵本质是微生物的有氧分解过程，可分为三个阶段，不同阶段依赖不同微生物的协同作用：
升温阶段（中温期，15-45℃）
发酵初期，原料中的中温微生物（如芽孢杆菌、酵母菌）首先活跃，分解易降解有机物（如糖类、淀粉、氨基酸），释放能量使堆体温度逐渐升高。此阶段主要分解简单有机物，为高温期奠定基础。
高温阶段（45-70℃）
当堆体温度超过 45℃，高温微生物（如放线菌、嗜热真菌）成为优势菌群，大量分解纤维素、半纤维素、木质素等复杂有机物，同时释放大量热量，使堆体温度升至 55-65℃。关键作用：高温能有效杀灭原料中的病原菌（如大肠杆菌、沙门氏菌）、寄生虫卵（如蛔虫卵）和杂草种子，实现 “无害化”。
降温腐熟阶段（<45℃）
高温期持续 7-15 天后，复杂有机物基本分解完成，微生物活性下降，堆体温度逐渐降至环境温度。此时低温微生物（如腐生真菌）继续分解残留有机物，将其转化为腐殖质（有机肥的核心养分载体），堆体变得疏松、发黑、无异味，完成 “稳定化”。