基质分解代谢是指废水中的有机物（基质）受微生物作用而分解的过程。一般分好氧分解（主要是好氧细菌活动的结果）和厌氧分解（主要是厌氧细菌活动的结果）。好氧分解过程为：C→CO2+碳酸盐和重碳酸钠H→H2ON→NH3HNO2→HNO3S→H2SO4P→H3PO4，厌氧分解过程为：C→RCOOH（有机酸）→CH4 + CO2N→RCHNH2COOH+NH+胺S→H2S+有机硫化物P→PH3+（磷化氢）+有机磷化物。