有機肥料的生產一般都必須經過堆肥發酵過程。堆肥是在一定條件下通過微生物的作用，使有機物不斷被降解和穩定，并產出一種適宜于土地利用的產品的過程。
堆肥這種古老而簡便的處理有機廢棄物和制造肥料的方法，隨著研究的深入和方法的改進，其應用很受各個國家的重視，因為它有很好的生態意義，也為農業生產帶來效益。有許多報道指出，用腐熟堆肥制備種子苗床能抑制土傳病害。并且在堆肥過程的高溫階段過后接踵而來的拮抗性細菌，可使菌數達到很高水平；堆肥過程中各有機物在微生物作用下，達到不易分解、穩定、作物易吸收狀態；同時微生物作用在一定范圍內減少重金屬毒害作用。可見，堆肥是制造生物有機肥的簡便而有效的方法，有益于生態農業的發展。
我國國內大多數有機肥料產品只堆肥發酵15-20天，這樣的產品只能達到無害化標準。而優質的有機肥料堆肥發酵過程一般需要45-60天的時間。
這是因為在堆肥前期的升溫階段以及高溫階段會殺死植物致病病原菌、蟲卵、雜草籽等有害微生物，但此過程中微生物的主要作用是新陳代謝、繁殖，而只產生很少量的代謝產物，并且這些代謝產物不穩定也不易被植物吸收。到后期的降溫期，微生物才會進行有機物的腐殖質化，并在此過程中產生大量有益于植物生長吸收的代謝產物，這個過程需要45-60天。
