همانطور که در شکل مقابل نشان داده شده است، UASB شامل یک رئاکتور بی هوازی است که فاضلاب از قسمت پایین آن وارد شده و در حین حرکت رو به بالای خود با پتوی لجن (توده میکروارگانیسمها) تماس می یابد. این تماس سبب جذب مواد آلی فاضلاب توسط میکروارگانیسم ها و تجزیه آنها طی فرآیندهای بیولوژیکی می شود. به علت عدم وجود اکسیژن محلول در این رئاکتور کلیه فرآیندهای بیولوژیکی در آن از نوع بی‌هوازی خواهد بود. یکی از مهمترین نتایج انجام فرآیندهای بیولوژیکی بی‌هوازی تولید مقادیر زیادی از انواع گازها به خصوص متان می‌باشد.
از این رو در هر رئاکتور UASB یک سیستم برای هدایت و جمع آوری این گازها وجود دارد. به علت آنکه این گازها در نتیجه فعالیتهای بیولوژیکی است به آنها بیوگاز نیز گفته می‌شود. در رئاکتورهای بزرگ به سبب آنکه حجم بیوگاز تولیدی قابل توجه است، گاهی از آنها به عنوان سوخت جهت تامین انرژی استفاده می‌شود. بطور کلی به ازای هر کیلو COD حذف شده در رئاکتور UASB حدود ۳۵/۰ مترمکعب گاز متان تولید می‌شود.

.
همچنین صعود  دائم حباب‌های گاز در رئاکتور UASB باعث معلق نگه داشتن لایه لجن بیولوژیکی (پتوی لجن) و افزایش تماس موثر این لایه با مواد آلاینده فاضلاب می‌شود. بر این اساس هر رئاکتور UASB شامل اجزای زیر است:
۱- سیستم توزیع فاضلاب ورودی
۲- پتوی لجن بی‌هوازی که بصورت معلق در رئاکتور قرار گرفته است.
۳- بافل‌های هدایت بیوگاز
۴- محفظه‌های تجمع بیوگاز
۵- سرریز خروجی

رئاکتورUASB  مشابه دیگر رئاکتورهای بی هوازی نسبت به تغییرات دما و pH حساس است. بهترین دمای کارکرد رئاکتور UASB محدوده دمایی ۴۰-۳۰ درجه سانتیگراد است و هرچه دما کاهش یابد راندمان UASB نیز به شدت کم می‌شود. به عنوان مثال راندمان رئاکتور UASB در دمای ۴۰ درجه سانتیگراد حدود ۱۰ برابر راندمان آن در دمای ۱۵ درجه سانتیگراد است. مقدار pH بهینه نیز در محدوده ۷ قرار دارد.
اما کلیدی ترین پارامتر کنترل این رئاکتور سرعت جریان روبه بالای فاضلاب است چراکه سرعت کم سبب ته نشین شدن توده بیولوژیکی و سرعت بیش از اندازه باعث خروج میکروارگانیسم‌ها از رئاکتور می شود. بسته به نوع فاضلاب سرعت بهینه جریان رو به بالا ۱-۶/۰ متر بر ساعت می‌باشد.
در جدول زیر مهمترین پارامترهای طراحی یک رئاکتور UASB آمده است.

مهمترین مزایای کاربرد رئاکتور UASB عبارتند از:

۱- در فضای کم با راندمان بالا کار می‌کند چون بارگذاری حجمی آن حدود ۱۰ برابر روش هوازی است.
۲- رئاکتور UASB مولد انرژی قابل مصرف بصورت ۷۵ درصد متان است که از آن می‌توان برای گرم کردن فاضلاب یا تولید انرژی استفاده کرد.
۳- رئاکتور UASB در تصفیه فاضلابهای با آلودگی بالا و در محدوده COD معادل ۱۸۰۰۰ – ۱۰۰۰ میلیگرم در لیتر بکار می‌رود.
۴- ۹۵ درصد COD تبدیل به گاز قابل مصرف و ۵ درصد آن تبدیل به سلولهای جدید خواهد شد. این مسئله باعث کاهش قابل ملاحظه در میزان لجن تولیدی شده بطوریکه لجن حاصل از رئاکتور UASB حدود ۱۰ درصد لجن حاصل از فرآیندهای هوازی است.
۵- کمی لجن تولیدی نیاز به مواد غذایی از جمله ازت و فسفر را کاهش می‌دهد. نسبت C-N-P در رئاکتور UASB تقریباً ۱-۵-۵۰۰ است.
۶- لجن تولیدی UASB از نوع تثبیت شده و پایدار بوده و دفع آن تولید بو و جلب حشرات را نمی‌کند.
۷- لجن تولیدی UASB ازن نوع گرانول بوده که قابلیت ته¬نشینی بسیار خوبی داشته بطوریکه سرعت ته‌نشینی آنها ۸۰-۲۰ متر در ساعت است.
۸- باکتریهای بی‌هوازی مؤثر در UASB را برای مدت طولانی می‌توان برای ماه‌ها ذخیره کرد.
۹- رئاکتور UASB ماننددیگر فرآیندهای بی‌هوازی نیاز به تزریق اکسیژن ندارد و این مسئله انرژی مورد نیاز جهت انجام تصفیه را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.

     در مقابل مهمترین معایب و محدودیت‌های این فرآیند عبارتند از:

–    حساسیت زیاد نسبت به تغییرات دما و pH
–    دوره راه‌اندازی طولانی‌تر نسبت به فرآیندهای هوازی
–    نیاز به تخصص بیشتر جهت بهره‌برداری نسبت به فرآیندهای هوازی
–    ایجاد شرایط خورنده در نتیجه انجام واکنش‌ها و تولید بیوگاز در رئاکتور UASB