在生物脫氮有氨化反應，硝化反應，反硝化反應三個階段，廢水中的氨氮首先必須被硝化或轉化成亞硝 酸鹽和硝酸鹽，然后在反硝化過程中，硝酸鹽將被作為細胞呼吸過程中氧化簡單碳化合物的供氧體被還 原成氮氣反硝化細菌。可以分為自養反硝化細菌和異養反硝化細菌，其中大部分反硝化細菌為異養反硝 化細菌，需要利用有機碳源進行反硝化。因此，以去除硝酸鹽為目標的反硝化過程必須要有易生物降解 的碳源存在。
當反硝化過程中碳源供應不足時，會使反硝化速度降低，這是因為當有機碳供應不足時反硝化細菌 會利用自身的原生質進行內源反硝化，最終減少細菌的細胞質。所以當進水溶解性有機物不足而脫氮要 求很高時， 則需要通過補充化學物質以提供反硝化過程所需要的碳源。
可以通過向厭氧池或者缺氧池的進水口投加外碳源，以補充碳源的方式提高反硝化速率，但是如果外投 碳源過量或選擇碳源不當，不但增加了系統運行費用，還使污水處理廠COD有超標風險。而使用符合碳源 不會引起出水COD超標。