El objetivo este proceso es reducir los agentes patógenos, eliminar los olores y reducir al mínimo su potencial de putrefacción. Para ello puede oxidarse el fango con cloro, añadirle cal o tratarlo térmicamente, pero el método más utilizado actualidad es la digestión anaerobia.
La digestión anaerobia es un proceso de fermentación microbiana en ausencia de oxígeno que da lugar a la formación de una mezcla de gases ("biogás"), y a una reducción de sólidos. Sobre este proceso influyen la temperatura, la acidez y el contenido en sólidos. El gas se suele utilizar en la propia planta depuradora como combustible.
Las unidades de digestión son recipientes estancos, denominados "digestores", que en las plantas depuradoras suelen estar construidos de hormigón, y que disponen además de un depósito de recogida del biogás llamado "gasómetro".