根據堆體溫度變化規律，好氧堆肥過程分為以下三個時期和兩個階段：

一、升溫期

升溫期是指堆肥初期堆體溫度從室溫上升到℃的階段。此階段微生物以嗜溫需氧型為主，包括嗜溫細菌、真菌和放射菌。細菌對水溶性單糖類有特別強的分解能力，放線菌和真菌對于分解纖維素和半纖維素物質具有*功能。這些微生物利用堆肥中容易分解的可溶性有機物，如淀粉、糖等，迅速分解產生二氧化碳和水，釋放出大量熱量，使堆體溫度不斷上升。

二、高溫期

溫度上升至℃以上即進入高溫階段。進入高溫期時，嗜溫微生物受到抑制，嗜熱性微生物逐漸繁殖并替代嗜溫微生物，堆體中殘留和新形成的可溶性有機物繼續分解轉化，復雜有機物開始被強烈分解。高溫不僅對快速腐熟有重要作用，在此階段逐漸形成腐殖質，并開始出現能溶于弱堿的黑色物質，高溫還有利于殺滅有機廢棄物中的病原微生物。

三、降溫期

降溫期又被稱為堆肥的腐熟階段，經過高溫期的分解作用，大部分容易分解或較易分解的有機物都得到分解，剩下的是較難降解的有機物如木質素和新生成的腐殖質。在這個階段微生物活性弱，產熱量逐漸減少，溫度逐漸下降至室溫，嗜熱性微生物逐漸被嗜溫性微生物重新替代而逐漸占據主導地位，腐殖質不斷增加且趨于穩定，待堆肥進入腐熟期后，需氧量大量減少，含水率也有所降低。堆肥進入腐熟階段。

好氧堆肥一般分為兩個階段：一次堆肥（主發酵）和二次堆肥（次發酵）。一次堆肥氧化率高，微生物分解物質產生大量的熱量，溫度達到60℃或更高，容易降解的物質大量減少，反應速度快，嗜溫和嗜熱性微生物活躍。二次堆肥溫度低，需氧量少，可自然通風，但反應速率慢，可以繼續降解難降解的有機物，使堆肥逐漸進入腐熟階段。