UASB反應器的基本原理是：反應器主體部分可分為兩個區域，即反應區和氣、液、固三相分離區，在反應區下部是沉淀性能良好的污泥形成的厭氧污泥床；廢水通過布水系統進入反應器底部，向上流過厭氧污泥床，與厭氧污泥充分接觸反應，有機物被轉化為甲烷和二氧化碳，氣、液、固由上部三相分離器分離。出水COD的去除率可達到80%~90%，沼氣可作為能源利用。
組合式三相分離器、柔性布水器，標準化制作，具有耐腐蝕、使用壽命長、安裝簡便等性能。反應器內形成穩定的顆粒污泥床，負荷高，處理效果好，操作簡便，基本無運行費用。
UASB反應器直徑一般為2米~22米，高度6米~8米，容積負荷5KgCOD(m3"d)~10 Kg COD(m3"d)。
UASB反應器基本構造如圖1所示，廢水經配水系統泵入反應器底部布水器與厭氧顆粒污泥充分混合，在反應器下反應室內，大部分有機物被轉化為沼氣。這些沼氣被低位的下三相分離器收集，產生的沼氣使水經下提升管升至反應器頂部的氣液分離器內，生物沼氣通過氣液分離器分離開UASB反應器，水則通過回流管返回到UASB底部布水器。上述過程稱為內循環。下反應室的出水進入上部反應室進一步處理，所產生的沼氣被上三相分離器收集，再通過上提升管升至反應器頂部的氣液分離器內，生物沼氣通過氣液分離器分離開UASB反應器，水則通過回流管返回到UASB底部布水器。經UASB處理后的水從頂部流離。
技術優點
    1、容積負荷高，UASB反應器內污泥濃度高，微生物量大，且存在內循環，傳質效果好，進水有機負荷可超過普通厭氧反應器的3倍以上。
    2、節省投資和占地面積，UASB反應器容積負荷率高，大大降低了反應器的基建投資。而且IC反應器高徑比很大（一般為4～8），所以占地面積特別省，非常適合用地緊張的工礦企業。
    3、抗沖擊負荷（COD濃度大幅度波動）的能力強。
    4、內部自動循環，不必外加動力：普通厭氧反應器的回流是通過外部加壓實現的，而UASB反應器以自身產生的沼氣作為提升的動力來實現混合液內循環，不必設泵強制循環，節省了動力消耗。
    5、啟動時間短，操作控制簡單，維護費少。
    6、沼氣利用價值高：反應器產生的生物氣純度高，CH4為70％～80％，CO2為20％～30％，其它有機物為1％～5％，可作為燃料加以利用。
    7、投資省。