活性汙泥的組成
活性汙泥中有細菌、真菌、原生動物和後生動物。其中好氧細菌是分解有機物的的主體。
1mL曝氣池混合液中細菌總數約為1×10^8 個。
真菌中主要是絲狀的黴菌，在正常的活性汙泥中真菌不佔優勢。如果絲狀菌顯著增長，則活性汙泥的沉降性能惡化。
原生動物和細菌一起在汙水淨化中起作用。在1mL正常的活性汙泥混合液中，一般存活著5×10^3~2×10^4個原生動物，其中70%~90%為纖毛蟲類。原生動物促進了細菌的凝聚，提高細菌的沉降效率。原生動物以細菌為食餌，可以去除游離細菌。
活性汙泥中的後生動物通常有輪蟲和線蟲。這些後生動物都攝食細菌、原生動物及活性汙泥碎片。
活性汙泥的物質組成
Ma：具有代謝功能的微生物群體
Me：微生物殘留物(主要是細菌內源代謝，自身氧化產物)
Mi：由原汙水攜入的難為細菌降解的惰性有機物
Mii：由汙水攜入的無機物
活性汙泥評價指標
1、MLSS
混合液懸浮固體濃度 指1L曝氣池混合液中所含懸浮固體乾重，它是衡量反應器中活性汙泥數量多少的指標。它包括微生物菌體(Ma)、微生物自生氧化產物(Me)、吸附在汙泥絮體上不能被微生物所降解的有機物(Mi)和無機物(Mii)。
由於MLSS在測定上比較方便，所以工程上往往以它作為估量活性汙泥中微生物數量的指標。在進行工程設計時，希望維持較高的MLSS，以縮小曝氣池容積，節省佔地和投資，但MLSS濃度也不能過高，否則會導致氧氣供應不足。一般反應器中汙泥濃度控制在2000～6000mg/L。
2、MLVSS
混合液揮發性懸浮固體濃度 指1L曝氣池混合液中所含揮發性懸浮固體含量，它只包括微生物菌體(Ma)、微生物自生氧化產物(Me)、吸附在汙泥絮體上不能被微生物所降解的有機物(Mi)，不包括無機物(Mii)。所以MLVSS能比較確切地反映反應器中微生物的數量。
一般情況下處理生活汙水的活性汙泥的MLVSS/MLSS比值在0.75左右，對於工業汙水，則因水質不同而異，MLVSS/MLSS比值差異較大。
3、SV
汙泥沉降比，曝氣池混合液在量筒中靜止30min後，汙泥所佔體積與原混合液體積的比值。正常的活性汙泥沉降30min後，可接近其最大的密度，故在正常運行時，SV%大致反映了反應器中的汙泥量，可用於控制汙泥排放。
一般曝氣池中SV%正常值為20%~30%。SV%的變化還可以及時反映汙泥膨脹等異常情況。所以SV%是控制活性汙泥法運行的重要指標。
4、SVI
汙泥體積指數，指曝氣池混合液經30min靜止沉降後1g幹汙泥所佔的體積，單位為ml/g。
SVI=(SV%×100)/MLSS
SVI反映了汙泥的鬆散程度和凝聚性能，SVI過低，說明汙泥顆粒細小緊密，無機物多，微生物數量少，此時汙泥缺乏活性和吸附能力。SVI過高則說明汙泥結構鬆散，難於沉澱分離，即將膨脹或已經發生膨脹。
理論上SV值一般為15%~30%，SVI值一般為70~100，一般地：
SVI≤100 汙泥沉降性能較好
100＜SVI＜200 汙泥沉降性能一般
SVI≥200 汙泥沉降性能差
城市生活汙水水質較穩定，其SVI控制在50~150左右。而工業汙水水質相差較大，如某些工業汙水中COD主要為溶解性有機物，極易合成汙泥，且汙泥灰份少，微生物數量多，所以雖然其SVI偏高，但卻不是真正的汙泥膨脹。反之，如果汙水中含無機懸浮物多，汙泥的密度大，SVI低，但其活性和吸附能力不一定差。