UASB反应器的基本原理是：反应器主体部分可分为两个区域，即反应区和气、液、固三相分离区，在反应区下部是沉淀性能良好的污泥形成的厌氧污泥床；废水通过布水系统进入反应器底部，向上流过厌氧污泥床，与厌氧污泥充分接触反应，有机物被转化为甲烷和二氧化碳，气、液、固由上部三相分离器分离。出水COD的去除率可达到80%~90%，沼气可作为能源利用。
组合式三相分离器、柔性布水器，标准化制作，具有耐腐蚀、使用寿命长、安装简便等性能。反应器内形成稳定的颗粒污泥床，负荷高，处理效果好，操作简便，基本无运行费用。
UASB反应器直径一般为2米~22米，高度6米~8米，容积负荷5KgCOD(m3"d)~10 Kg COD(m3"d)。
UASB反应器基本构造如图1所示，废水经配水系统泵入反应器底部布水器与厌氧颗粒污泥充分混合，在反应器下反应室内，大部分有机物被转化为沼气。这些沼气被低位的下三相分离器收集，产生的沼气使水经下提升管升至反应器顶部的气液分离器内，生物沼气通过气液分离器分离开UASB反应器，水则通过回流管返回到UASB底部布水器。上述过程称为内循环。下反应室的出水进入上部反应室进一步处理，所产生的沼气被上三相分离器收集，再通过上提升管升至反应器顶部的气液分离器内，生物沼气通过气液分离器分离开UASB反应器，水则通过回流管返回到UASB底部布水器。经UASB处理后的水从顶部流离。
技术优点
    1、容积负荷高，UASB反应器内污泥浓度高，微生物量大，且存在内循环，传质效果好，进水有机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以上。
    2、节省投资和占地面积，UASB反应器容积负荷率高，大大降低了反应器的基建投资。而且IC反应器高径比很大（一般为4～8），所以占地面积特别省，非常适合用地紧张的工矿企业。
    3、抗冲击负荷（COD浓度大幅度波动）的能力强。
    4、内部自动循环，不必外加动力：普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的，而UASB反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环，不必设泵强制循环，节省了动力消耗。
    5、启动时间短，操作控制简单，维护费少。
    6、沼气利用价值高：反应器产生的生物气纯度高，CH4为70％～80％，CO2为20％～30％，其它有机物为1％～5％，可作为燃料加以利用。
    7、投资省。