UASB厭氧反應器的構造主要由進水分配系統、反應區、三相分離器、出水系統、排泥系統組成。另外，根據不同廢水水質，UASB反應器的構造有所不同，主要可分為敞開式和封閉式兩種。

廢水由池底進入反應器，向上流過由絮狀或顆粒污泥組成的污泥床，隨著廢水與污泥相接觸發生厭氧反應，產生沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起污泥床擾動，通過反應區經氣體分離后的混合液進入沉淀區進行固液分離，澄清后的處理過的水排走，沉淀下來的微生物固體，即厭氧污泥靠重力沉降返回到反應區，集氣室收集的沼氣由沼氣管排出反應器。UASB反應器內不設攪拌裝置，上升的水流和產生的沼氣可滿足攪拌要求，反應器內不需填裝填料，構造簡單，易于操作運行，便于維護管理。由于UASB反應器設置有三相分離器，使得反應器內污泥不易流失，所以反應器內能維持很高的污泥濃度。同時，反應器的SRT(污泥停留時間)大，HRT(水力停留時間)小，這使反應器有很高的容積負荷率并運行穩定性。

UASB厭氧反應器應用特點：

與好氧處理相比，UASB厭氧處理具有明顯的優勢：

(一)可處理高濃度廢水，特別是對一些較難降解的大分子有機物有很好的去除效果，而好氧對此效果不明顯;

(二)不需要供氧，大大降低運行費用，能耗僅為好氧處理工藝的10-15%，且厭氧過程產生可再生能源——沼氣;

(三)污泥產生量比好氧過程少5～20倍，UASB內污泥濃度高，平均污泥濃度為20-40gVSS/1;不會產生污泥膨脹，剩余污泥量少，污泥易處理;

(四)有機負荷率高，水力停留時間短，采用中溫發酵時，容積負荷一般為10-20kgCOD/m3.d左右;反應器容積和系統占地小，投資少。工程實踐證明，當污水COD濃度大于4000mg/L時，厭氧處理就比好氧處理更加經濟。

(五)無混合攪拌設備，靠發酵過程中產生的沼氣的上升運動，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態，對下部的污泥層也有一定程度的攪動;污泥床不填載體，節省造價及避免因填料發生堵賽問題;

(六)操作簡單、運行方便、易于維護管理。

主要缺點是：

(一)進水中懸浮物需要適當控制，不宜過高，一般控制在100mg/l以下;

(二)污泥床內有短流現象，影響處理能力;

(三)對水質和負荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差。