沼气发酵是由多种细菌群参加完成的，它们在沼气池中进行的新陈代谢和生长繁殖，需要一定的生活条件，只有用人工的方法为其创造适宜的生长条件，使大量的微生物迅速繁殖，才能加快沼气池内的有机物分解。因此，只有满足微生物的生长条件和沼气池正常运行条件，才能获得高产气率和有机沼肥多的效果。
（1）充足的发酵原料
沼气发酵原料是产生沼气的物质基础，又是沼气发酵细菌赖以生存的养料来源。因为沼气细菌在沼气池内正常生长繁殖过程中，必须从发酵原料里吸取充分的营养物质，如水分、碳素、氮素、无机盐类和生长素等，用于生命活动，成倍繁殖细菌而产生沼气。
（2）质优量多的沼气菌种
制取沼气必须有沼气细菌才行，这和发面需要有酵母一样，如果没有沼气细菌作用，沼气池内的有机物本身是不会转变成沼气的。所以沼气发酵启动时要有足够数量含优良沼气菌种的接种物，这是制取沼气的重要条件。
在农村含有优良沼气菌种的接种物，普遍存在于粪坑底污泥、下水道污泥、沼气发酵的渣水、沼泽污泥、豆制品作坊下水沟中的污泥，这些含有大量沼气发酵细菌的污泥称为接种物。沼气发酵加入接种物的操作过程称为接种，新建沼气池第一次装料，如果不加入足够数量含有沼气细菌的接种物，常常很难产气或产气率不高，甲烷含量低无法燃烧。另外，加入足量的接种物可以避免沼气池发酵初期产酸过多而导致发酵受阻。
（3）严格的厌氧环境
沼气发酵中起主要作用的是厌氧分解菌和产甲烷菌。它们怕氧气，在空气中暴露几秒钟就会死亡，就是说空气中的氧气对它们有毒害致死的作用。因此，严格的厌氧环境是沼气发酵的最主要条件之一。我们根据沼气细菌怕空气的特性，修建的沼气池除进出料口外必须严格密封，达到不漏水、不漏气，保证沼气细菌正常生命代谢活动和贮存沼气。
（4）适宜的发酵温度
沼气池内发酵液的温度，对产生沼气的多少有很大影响，这是因为在适宜的温度范围内温度越高，沼气细菌的生长、繁殖越快，产沼气就多；如果温度不适宜，沼气细菌生长发育慢，产气就少或不产气。
一般沼气细菌在10～60℃的范围内，均能正常发酵产气。低于10℃或高于60℃都会抑制微生物生存、繁殖，影响产气。沼气发酵可分为三种类型，即常温发酵区（10～26℃）、中温发酵区（28～38℃）、高温发酵区（46～60℃）。农村户用沼气池，一般都采用常温发酵，夏天温度高产气多，冬季池温低产气少。
（5）适度的发酵料液浓度
沼气池中的料液在发酵过程中需要保持一定的浓度，才能正常产气运行。如果发酵料液中含水量过少、发酵原料过多，发酵液的浓度过大，产甲烷菌又食用不了那么多，就容易造成有机酸的大量积累，结果使发酵受到抑制。如果水过多，发酵液的浓度过稀，有机物含量少，产气量就少。
农村沼气池的发酵料液浓度一般采用6%～12%。在这个范围内，沼气的初始启动浓度要低一些，便于沼气池启动。发酵料液浓度随季节的变化而要求不同，一般在夏季，发酵料液浓度可以低些，要求浓度在6%左右；冬季浓度应高一些，为8%左右。
（6）适宜的酸碱度
沼气发酵细菌最适宜的pH为6.5～7.5，pH在6.4以下或7.6以上都对产气有抑制作用。如果pH在5.5以下，就是料液酸化的标志，其产甲烷菌的活动完全受到抑制。如沼气池初始启动时，投料浓度过高，接种物中的产甲烷菌数量又不足，或者在沼气池内一次加入大量的鸡粪、薯渣造成发酵料液浓度过高，都会因产酸与产甲烷的速度失调而引起挥发酸（乙酸、丙酸、丁酸）的积累，导致pH下降，这是造成沼气池启动失败或运行失常的主要原因。
在沼气发酵过程中，pH变化规律一般是：在发酵初期，由于产酸细菌的迅速活动产生大量的有机酸，使pH下降；但随着发酵继续进行，一方面氨化细菌产生的氨中和了一部分有机酸，另一方面甲烷菌群利用有机酸转化成甲烷，这样使pH又恢复到正常值。这样的循环继续下去使沼气池内的pH一直保持在7.0～7.5，使发酵正常运行。所以沼气池内的料液发酵时，只要保持一定浓度的接种物和适宜的温度，就会正常发酵，不需要进行调整。