Findet ein biologischer Abbau von Abwasserinhaltsstoffen unter Ausschluß von Luftsauerstoff statt, so spricht man von anaerober Abwasserbehandlung oder Faulung. Als Abbauprodukte entstehen die Gase Methan und Kohlendioxid (Biogas). Der anaeroben biologischen Abwasserbehandlung wird der Vorzug gegeben, wenn das Wasser stark mit kohlenstoffhaltigen Verbindungen, jedoch nur verhältnismäßig gering mit Stickstoff und Phosphor verschmutzt ist.