1、发热阶段
有机肥堆肥制作初期，堆肥中的微生物以中温、好气性的种类为主，常见的是无芽孢细 菌、芽孢细 菌和霉菌。它们启动堆肥的发酵过程，在好气性条件下旺盛分解易分解有机物质（如简单糖类、淀粉、蛋白质等），产生大量的热，不断提高堆肥温度，从20度左右上升至40度，称为发热阶段，或中温阶段。
2、高温阶段
随着温度的提高，好热性的微生物逐渐取代中温性的种类而起主导作用，温度持续上升，一般在几天之内即达50度以上，进入高温阶段。在高温阶段，好热放线菌和好热真菌成为主要种类。它们对堆肥中复杂的有机物质（如纤维素、半纤维素、果胶物质等）进行强烈分解，热量积累，堆肥温度上升至60-70度，甚至可高达80度。随即大多数好热性微生物也大量死亡或进入休眠状态（20度以上），这对加快堆肥的腐熟有很重要的作用。堆肥不当的堆肥，只 有很短的高温期，或者根本达不到高温，因而腐熟很慢，在半年或者更长时期内还达不到半腐熟状态。
3、降温阶段
当高温阶段持续一定时间后，纤维素、半纤维素、果胶物质大部分已被分解，剩下很难分解的复杂成分（如木质素）和新形成的腐殖质，微生物的活动减弱，温度逐渐下降。当温度下降到40度以下时，中温性微生物又成为优势种类。如果降温阶段来的早，表明堆制条件不够理想，植物性物质分解不充分。这时可以翻堆，将堆积材料拌匀，使之产生二次发热、升温，以促进堆肥的腐熟。
4、腐熟保肥阶段
堆肥腐熟后，体积缩小，堆温下降至稍高于气温，这时应将堆肥压紧，造成厌气状态，使有机质矿化作用减弱，以利于保肥。简而言之，有机堆肥的发酵过程实际上就是各种微生物新陈 代谢、繁殖的过程。微生物的新陈 代谢过程即有机物分解的过程。有机物分解会产生能 量，这些能 量推动了堆肥化进程，使温度升高，同时还可干燥湿基质。许多堆肥用的基质携带人类、动植物的病原体，以及令人讨厌的生物如杂草种子。在堆肥过程中，通过短时间的持续升温，可以有效地控制这些生物的生长。
