好氧发酵是在有氧的条件下，借好氧微生物的作用来进行的。在有机废弃物的好氧发酵过程中，有机废弃物中的可溶性有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜而被微生物所吸收，固体和胶体的有机物先附着在微生物体外，由微生物所分泌的胞外酶分解为可溶性物质，再渗入细胞。微生物通过自身的生物活性-氧化还原和生物合成过程，将一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并释放微生物生长、活动所需要的能量，另一部分被有机物转化和合成新的细胞物质，使微生物生长繁殖，产生更多的生物体。滚筒式反应器好氧发酵的基本原理就是在封闭的发酵滚筒内进行生物降解和转化，实现有机固体废弃物处理稳定化、无害化、减量化和资源化的过程。
发酵罐是由钢板制成的滚筒形，滚筒直径一般为1.5～3m，长度4～18m。滚筒由二组托轮支承，由两组驱动器带动摩擦环传动，作绕轴线的旋转运动，滚筒轴线与地平面略有倾角，随着滚筒的转动，有机垃圾由筒壁带动进行不断翻动，与筒内空气充分接触，进行好氧消化，并由进料端慢慢地向出料端移动。滚筒一端设进风口 ，由送风机送入一定量的空气，当冬季环境温度较低时，也可送入高温蒸汽助其加快发酵。滚筒另一端连接引风机， 将废气引入废气净化装置。由于滚筒内温度可上升到55～65℃，有机垃圾中一般致病菌、寄生虫和草籽都将被杀死，生产的堆肥符合卫生要求。在此过程中物料与空气充分接触进行充分发酵。搅拌是好氧堆肥提高堆肥速度和品质的重要方式，搅拌不仅可以使堆体内部充分补充氧气，还可以使堆体中菌群多、发酵快的区域与菌群少、发酵慢的区域重新混合，保证了堆体各部分都进行发酵腐熟。滚筒式堆肥反应器的一大优点就是翻堆方便，在滚筒翻转过程中内部物料通过重力作用即可完成翻搅。好氧发酵滚筒，包括支撑装置、筒体、动力驱动装置、通风装置和进出料系统，筒体和动力驱动装置分别设在支撑装置上，筒体包括进料固定端盖、中间转动筒体和出料固定端盖。好氧发酵处理要想达到良好的产肥效果，就需要滚筒式好氧发酵处理装置能够对有机废弃物发酵过程中的温度、湿度以及供氧进行有效控制，进而使有机废弃物内部水分蒸发干燥、良好控制热量并维持微生物好氧呼吸；为了有效节约用于有机物发酵处理的制肥设施的占地面积，有效的方法就是缩短有机废弃物好氧堆肥周期，利用有效的集热保温技术，在不增加制肥设施能耗的同时，能够提高发酵初期有机物升温速率，减少滚筒好氧发酵装置热量散失。