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1、温度
温度对生化培养过程起着至关重要的作用。温度在很大程度上影响活性污泥（包括厌氧、兼氧和好氧）中的微生物活性程度，并且对诸如溶解氧、曝气量等产生影响，同时对生化反应速率产生影响。不同种类的微生物所生长的温度范围不同，约为5℃~80℃。
在此温度范围内，可分成最低生长温度、最高生长温度和最适生长温度。以微生物适应的温度范围，微生物可分为中温性、好热性和好冷性三类。中温微生物的生长温度范围在20℃~45℃，好冷性微生物的生长温度在20℃以下，好热性微生物的生长温度在45℃以上。
废水生化好氧生物处理，以中温细菌为主，其生长繁殖的最适温度为20℃~37℃。当温度超过最高生物生长温度时，会使微生物的蛋白质迅速变性及酶系统遭到破坏而失去活性，严重者可使微生物死亡。低温会使微生物的代谢活力降低，进而处于生长繁殖停止状态，但仍保存其生命力。 厌氧生物处理中的中温性甲烷菌最适温度范围在20℃~40℃之间，高温性为50℃~60℃，厌氧生物处理常采用温度33℃~38℃和50℃~57℃。
2、ph值
不同的微生物有不同的ph值适应范围。例如细菌、放线菌、藻类和原生动物的ph值适应范围是在4~10之间。大多数细菌适宜中性和偏碱性（ph值6.5~7.5）环境；氧化硫化杆菌喜欢在酸性环境，它的最适ph值为3，亦可以在ph值1.5的环境中生活；酵母菌和霉菌要求在酸性或偏酸性的环境中生活，最适ph值3.0~6.0，适应ph值范围为1.5~10之间。
废水生物处理过程保持最适ph值范围是十分重要的。如用活性污泥法处理废水，曝气池混合液的ph值达到9.0时，原生动物将由活跃转为呆滞，菌胶团粘性物质解体，活性污泥结构遭到破坏，处理效率显著下降。如果进水ph值突然降低，曝气池混合液呈酸性，活性污泥结构也会变化，二沉池中出现大量浮泥现象。
3、化学需氧量（cod）
cod的测试方法严格遵守废水水质分析国家标准测试方法。化学需氧量是用化学氧化剂氧化水中的有机污染物时所消耗的氧化剂量，用氧量（mg/l）表示。化学需氧量越高，也表示水中有机污染物越多。
常用的氧化剂主要是重铬酸钾和高锰酸钾。以高锰酸钾作氧化剂时，测得的值称codmn或简称oc。以重铬酸钾作氧化剂时，测得的值称codcr，或简称cod。如果废水中有机物的组成相对稳定，则化学需氧量和生化需氧量之间有一点个比例关系。一般说，重铬酸钾化学需氧量与第一阶段生化需氧量之差，可以粗略的表示为不能被需氧微生物分解的有机物。
4、活性污泥的生物相
活性污泥的生物相观察在废水生化处理过程中作用极其重要。 活性污泥是由细菌类、真菌类、原生动物和后生动物等多种微生物群体所组成的混合培养体。
细菌具有较高的增殖速率和较强的分解有机物的功能，真菌也具有分解有机物的能力。原生动物以摄食游离的细菌为主，起到进一步净化水质的作用，后生动物则以摄食原生动物为主。通过光学显微镜可以观察真菌类的丝状菌和原生动物与后生动物的生物相，通过观察与辨别其种属和数量可以判断污泥的质量和处理水质的优劣，因此，将原生动物和后生动物称为活性污泥系统中的指示性生物。
除活性污泥宏观指标外，采用普通光学显微镜可以观察污泥的微观生物指标，即污泥的生物相。生物相观察包括两个部分：一部分是观察原生动物和后生动物等指示性生物的数量及种类变化。不同质量的活性污泥中存在不同的指示生物，通过指示性生物的观察，可以间接评估活性污泥的质量。
5、mlss、mlvss、f/m、srt等污泥理化指标
①sv30（污泥的沉降比）：污泥的沉降比是指曝气池中的混合液在1000ml的量筒中，静置30min后，沉降污泥与混合液的体积之比，一般用sv30表示。
sv30是衡量活性污泥沉降性能和浓缩性能的一个指标。对于某种浓度的活性污泥，sv30越小，说明其沉降性能和浓缩性能越好。正常的活性污泥其mlss浓度为1500~4000mg/l。sv30一般在15%~30%的范围内。
②svi30（污泥的体积指数）：污泥的体积指数是指曝气池混合液在1000ml量筒中，静置30min后，1g活性污泥悬浮固体所占的体积，常用svi30表示，单位为ml/g，svi30 与sv30存在以下关系：
svi30= sv30/mlss×1000 沉降比sv与污泥的浓度有关，沉降性能相同的污泥，当mlss较大时，sv也越大；当曝气池中混合液mlss变化较大时，sv值就无法与历史数据比较，反映的污泥情况失真。测量sv或svi的目的是反映污泥在二沉池内的沉降浓缩状况。
svi既是衡量污泥沉降性能的指标，也是衡量污泥吸附性能的一个指标。一般来说，svi值越大，沉降性能越差，但吸附性能好；反之，svi越小，沉降性能越好，而吸附性能越差。在传统活性污泥工艺中，一般认为，svi值在100左右，综合效果最好，太大或太小都不利于出水质量的提高。
③mlss（混合液悬浮固体浓度）：指曝气池中污水和活性污泥混合后的混合液悬浮固体数量，用mlss表示，单位是mg/l。它近似的表示曝气池中活性微生物的浓度，是运行管理的一个重要参数。
④mlvss（混合液挥发性悬浮固体浓度）：指混合液中悬浮固体中有机物的含量，用mlvss表示，它较mlss更能确切的代表活性污泥微生物的数量。
⑤srt(污泥龄或称平均细胞停留时间)：是活性污泥在整个系统中的平均停留时间，一般用srt表示：
srt=活性污泥系统中的活性污泥总量/每天从系统内排出的活性污泥量 =（ma+mc+mr）/(mw+me) 其中ma，为曝气池中的活性污泥量；mc，为二沉池的污泥量；mr，为回流系统的污泥量；mw，为每天排放剩余污泥量；me,为二沉池出水每天带走的污泥量。
⑥f/m（污泥负荷）：指单位重量的活性污泥，在单位时间内要保证一定的处理效果所能承受的有机物量。单位是kgbod5/kg(mlvss/d)，通常用f/m表示有机负荷，f（ feed—饲料/）代表食料，即进入系统中的食物量；m代表活性微生物量，即曝气过程中的挥发性固体量。（另：污泥负荷（sludge loading）--- 曝气池内每公斤活性污泥单位时间负担的五日生化需氧量公斤数。其计量单位通常以kg/(kg·d)表示。）
f/m=q/bod5(每天进入系统中的食料量)/ mlvss/va(曝气过程中的微生物量) 式中：q为进水流量（m3/d）； bod5为进水的bod5值（mg/l）；va为曝气池的有效容积（m3）；mlvss为曝气池内活性污泥浓度（mg/l）。
6、营养元素
营养元素在工业废水生化处理中作用至关重要。生物培养的微生物按照其细胞组成及代谢性质，在生长繁殖过程中需要一定量的营养元素，主要以氮磷为主。所以工业废水生物培养过程中，需要经常性的投加营养物质，以保证废水中有足够的氮和磷。
根据经验，从废水中每去除100kgbod需要加5kg氮和1kg磷。 在许多条件下，氮以氨形式，磷以磷酸形式加入废水中。细菌需要氮以产生蛋白质，需要磷以产生分解废水中有机物质的酶。一般细菌较易利用氨态氮，在处理工业废水时，如果废水含氮量低，不能满足微生物的需要，需要另外补加氮营养，如尿素、硫酸铵、粪水等。
微生物中主要以细菌对磷的要求较多，工业废水中一般需要补加磷元素，如磷酸钾、磷酸钠等。
7、bod5
bod5的测试方法严格遵守废水水质分析国家标准测试方法。水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量（以mg/l为单位）。它反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有机物的量。生化需氧量越高，表示水中需氧有机物越多。
有机物污染物被好氧微生物家分解的过程，一般可分为两个阶段：第一阶段主要是有机物被转化为二氧化碳、水和氨；第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物氧化所需的氧量。
目前以5天作为测定生化需氧量的标准时间，简称5日生化需氧量（用bod5表示）。bod/cod的值可表示废水的可生物降解性能，bod/cod的值越高，说明废水的可生化性越强，通过生物处理办法就越适合。其中废水的物化预处理单元、厌氧生物反应最大的作用就是提高废水的可生化性，进而提高好氧生化系统的处理效率和效果。