การทำปุ๋ยหมักเป็นการย่อยวัตถุอินทรีย์ให้เป็นฮิวมัส (humus) ด้วยจุลิทรีย์ จุลินทรีย์หลักๆ ได้แก่ เชื้อราและเชื้อแบคทีเรีย วัตถุอินทรีย์ได้แก่ เศษอาหาร เศษหญ้า กระดาษ เป็นต้น กระบวนการการหมักปุ๋ยสามารถทำได้ 2 แบบ คือ 1. แบบใช้อากาศ และ 2. แบบไม่ใช้อากศ การทำปุ๋ยหมักแบบใช้อากาศ(aerobic compost) จะอาศัยจุลินทรีย์ที่ใช้ออกซิเจนช่วยในการย่อยวัตถุอินทรีย์ โดยจะต้องมีสภาวะที่เหมาะสมต่อการทำงานดังนี้ 1. อากาศมีออกซิเจน 2. วัตถุอินทรีย์จะต้องมีอัตราส่วนของไนโตรเจน 1 ส่วนต่อคาร์บอน 30-70 ส่วน 3. จะต้องมีน้ำอยู่ประมาณ 40-60 เปอร์เซ็นต์ 4. มีออกซิเจนให้จุนลินทรีย์ใช้เพียงพอ ถ้าขาดสิ่งใดสิ่งหนึ่งใน 4 สิ่งนี้การทำปุ๋ยหมักแบบใช้อากาศไม่เกิดขึ้น ผลผลิตที่ได้จากการทำปุ๋ยหมักแบบใช้อากาศ คือ ไอน้ำคาร์บอนไดออกไซต์ และวัตถุอินทรีย์ที่ย่อยสลายแล้วที่เรียกว่า ฮิวมัส(humus)
การทำปุ๋ยหมักแบบไม่ใช้อากาศ(anaerobic compost) จะอาศัยจุลทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนย่อยวัตถุ จุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนสามารถอยู่ได้โดยไม่มีออกซิเจน และสามารถย่อยวัตถุอินทรีย์ที่มีอัตราส่วนไนโตรเจนสูงกว่า และอัตราส่วนคาร์บอนต่ำกว่าการทำปุ๋ยหมักแบบใช้การใช้อากาศและการย่อยสามารถเกิดขึ้นได้ที่ความชื้นสูงกว่า ผลผลิตของการย่อยสลายวัตถุอินทรีย์คือ แกสมีเทน (methane gas) และวัตถุอินทรีย์ที่ย่อยสลานแล้ว ถ้าต้องการนำแกสีมเทนมาใช้เป็นเชื้อเพลิงการทำปุ๋ยหมักต้องเป็นระบบปิดที่มีความดีน