农村生活垃圾，特别是当其中植物秸秆等有机物成分含量较高时，适合用生物法来进行处理。生物处理是在发酵过程中利用细菌分解有机物质，它可以分为在通气条件下（好氧发酵）或无氧条件下（厌氧发酵）进行的两类。
（1）好氧发酵。好氧发酵又称好氧生物处理或堆肥化，是处理有机废弃物的主要方法。它是废弃物中的有机物在好氧条件下通过微生物的作用，降解为有利于土壤性状和作物容易吸收利用的有机物的稳定化过程。在这个稳定化过程中，可以使部分病原微生物失活，有机物分解并生成腐殖质。
人工堆肥方法操作简单，费用低廉，但对通气、水分、温度等条件不易控制，只能适用于分散的农家堆肥。高温堆肥可以采用半坑式堆积法和地面堆积法堆制。前者的坑深约1米，后者则不用设坑。两者均需要设置通气沟，以利于好氧细菌的生活。两者都需要铺一层农作物秸秆等，再铺一层人畜的粪尿，并泼一些石灰水，最后盖上一层土。一般发酵56℃以上5～6天，高温50℃～60℃持续10天即可。如果堆肥的温度骤然下降，则应及时补充水分。待堆肥的温度降低到40℃以下时，高温堆肥中的有机物就大部分形成腐殖质了。
（2）厌氧发酵。厌氧发酵又称沼气发酵，就是在特定的厌氧条件下，利用微生物将垃圾中有机质分解、转化为可燃气体甲烷等物质。在这个转化作用中，被分解的有机碳化物大部分转化成甲烷，小部分氧化成二氧化碳，同时释放出可供微生物生命活动需要的能量。有机物厌氧发酵可大体分为液化发酵、产酸、产甲烷三个阶段，每个阶段有其独特的微生物类群起作用。液化发酵阶段起作用的细菌是发酵细菌，包括纤维素分解菌、脂肪分解菌、蛋白质水解菌；产酸阶段起作用的细菌是醋酸分解菌。在这两个阶段没有甲烷产生，所起作用的细菌统称为不产甲烷菌，产甲烷阶段起作用的细菌是甲烷细菌。
在液化发酵阶段，细菌利用胞外酶对有机物进行体外脯解，使之变成可溶于水的物质，然后，细菌再吸收这些可溶性物质并将其发酵分解；在产酸阶段，产氢和产醋酸细菌会把前一阶段的发酵产物丙酸、丁酸、乳酸、长链脂肪酸、醇类等进一步分解成醋酸和氢气；在产甲烷阶段，甲烷菌会利用氢气、二氧化碳、醋酸等主要基质产生出甲烷。