有效的攪拌不僅能使投入的生污泥與熟污泥均勻接觸，加速熱傳導，把生化反應產生的甲烷和硫化氫等阻礙厭氧菌活性的氣體趕出來，也能起到粉碎污泥塊和消化池液面上的浮渣層的作用。充分均勻的攪拌是污泥消化池穩定運行的關鍵因素之一。表4-17所列為攪拌對產氣量的影響。由表可見，攪拌比不攪拌產氣量約增加30%。

一般情況下，厭氧消化裝置需要設置攪拌設備。攪拌的目的是使消化原料分布均勻，增加微生物與消化基質的接觸，也使發酵的產物及時分離，從而提高產氣量，加速反應，充分利用厭氧消化池的體積。若攪拌不充分，除了會引起代謝率下降外，還會引起反應器上部泡沫和浮渣層，以及底部沉積固體物的大量形成。混合攪拌的方法隨消化狀態的不同而異，對于液態發酵用泵噴水攪拌法；對于固態或半固態用消化氣循環攪拌法和機械混合攪拌法等。因此，適當的攪拌是工藝控制的重要組成部分。

實際采用的攪拌方法有機械攪拌、泵循環和沼氣攪拌，早期的消化池以機械攪拌為主，現已逐步被沼氣攪拌所代替。與機械攪拌相比，沼氣攪拌的主要優點是機械性磨損低、池內設備少、結構簡單、施工維修簡便；攪拌效果好、效率高，即使池內污泥量波動變化，也能保持穩定的混合效果，運轉費用低。不僅如此，沼氣攪拌還能為產甲烷菌提供氫源。由于上述優點，沼氣攪拌已經發展成為主流，為大多數國家所采用，如美國、日本、英國、法國、瑞士等發達國家都是用沼氣再循環來進行氣體攪拌。