有機堆肥的發酵過程簡單可分為以下4各階段
　?、虐l熱階段  堆肥制作初期，堆肥中的微生物以中溫、好氣性的種類為主，最常見的是無芽孢細菌、芽孢細菌和霉菌。它們啟動堆肥的發酵過程，在好氣性條件下旺盛分解易分解有機物質（如簡單糖類、淀粉、蛋白質等），產生大量的熱，不斷提高堆肥溫度，從20℃左右上升至40℃，稱為發熱階段，或中溫階段。
　?、聘邷仉A段  隨著溫度的提高，好熱性的微生物逐漸取代中溫性的種類而起主導作用，溫度持續上升，一般在幾天之內即達50℃以上，進入高溫階段。在高溫階段，好熱放線菌和好熱真菌成為主要種類。它們對堆肥中復雜的有機物質（如纖維素、半纖維素、果膠物質等）進行強烈分解，熱量積累，堆肥溫度上升至60-70℃，甚至可高達80℃.隨即大多數好熱性微生物也大量死亡或進入休眠狀態（20d以上），這對加快堆肥的腐熟有很重要的作用。堆肥不當的堆肥，只有很短的高溫期，或者根本達不到高溫，因而腐熟很慢，在半年或者更長時期內還達不到半腐熟狀態。
　?、墙禍仉A段  當高溫階段持續一定時間后，纖維素、半纖維素、果膠物質大部分已被分解，剩下很難分解的復雜成分（如木質素）和新形成的腐殖質，微生物的活動減弱，溫度逐漸下降。當溫度下降到40℃以下時，中溫性微生物又成為優勢種類。
　　如果降溫階段來的早，表明堆制條件不夠理想，植物性物質分解不充分。這時可以翻堆，將堆積材料拌勻，使之產生第二次發熱、升溫，以促進堆肥的腐熟。
　?、雀毂７孰A段  堆肥腐熟后，體積縮小，堆溫下降至稍高于氣溫，這時應將堆肥壓緊，造成厭氣狀態，使有機質礦化作用減弱，以利于保肥。
　　簡而言之，有機堆肥的發酵過程實際上就是各種微生物新陳代謝、繁殖的過程。微生物的新陳代謝過程即有機物分解的過程。有機物分解必然會產生能量，這些能量推動了堆肥化進程，使溫度升高，同時還可干燥濕基質。
　　許多堆肥用的基質攜帶人類、動植物的病原體，以及令人討厭的生物如雜草種子。在堆肥過程中，通過短時間的持續升溫，可以有效地控制這些生物的生長。因此，高溫堆肥的一個主要優勢就是能夠使人和動植物病原體以及種子失活。
　　病原體以及種子失活是由于其細胞死亡，而細胞的死亡很大程度上基于酶的熱失活。在適宜的溫度下，酶的失活是可逆的，但在高溫下是不可逆的。在一個很小的溫度范圍內酶的活性部分將迅速降低。如沒有酶的作用，細胞就會失去功能，然后死亡。只有少數幾種酶能夠經受住長時間的高溫。因此，微生物對熱失活非常敏感。
　　研究表明，在一定溫度下加熱一段時間可以破壞病原體或者是令人討厭的生物體。通常在60-70℃（濕熱）的溫度下，加熱5-10min?？梢云茐姆茄挎呒毦脱挎呒毦姆切菝唧w的活性。利用加熱滅菌，在70℃條件下加熱30min可以消滅污泥中的病原體。但在較低溫度下（50-60℃），一些病原菌的滅活則可長達60d。因此堆肥過程中保持60℃以上溫度一段時間是必須的。
　　堆肥制作過程中，必要時應進行翻堆。一般在堆溫越過高峰開始降溫時進行，翻堆可以使內層外層分解溫度不同的物質重新混合均勻。如濕度不足可補加一些水，促進堆肥均勻腐熟。