在整个厌氧消化过程中pH的值有着至关重要的作用，产甲烷菌对pH值的变化异常敏感，通常较适宜的pH值范围为6.8~7.2，若在<6.5或>8.2时，产甲烷菌的生长将会受到严重抑制，进而导致整个厌氧消化过程的恶化。

pH值在厌氧体系中受以下因素的影响：

1、进水pH值、进水水质（有机物浓度、有机物种类等）、生化反应、酸碱平衡、气固液相间的溶解平衡等；

2、厌氧体系是一个pH值的缓冲体系，主要由碳酸盐体系所控制；一般系统中脂肪酸含量的增加（累积），会消耗HCO₃^-，从而使得pH下降；但产甲烷菌的作用不但可以消耗脂肪酸，而且还会产生HCO₃^-，使系统的pH值回升。

碱度曾一度在厌氧消化中被认为是一个至关重要的影响因素，但实际上其作用主要是保证厌氧体系具有一定的缓冲能力，维持合适的pH值；厌氧体系一旦发生酸化，则需要很长的时间才能恢复。