La méthanisation consiste à degrader la matière organique en présence de micro-organismes en conditions contrôlées et en l'absence d'oxygène (réaction en milieu anaérobie). Lors de cette transformation biologique la partie  biodégradable de cette matière organique est convertie en un gaz énergétique : le biogaz. Le digestat contient une partie de la matière organique non dégradrée et l'ensemble des éléments minéraux (azote, phosphore, potassium) contenus initialement dans la matière organique. Il possède des caractéristques bio-physico-chimiques intéressante pour être utilisées comme fertilisant /amendement organique en agriculture. 

Dans les unités de méthanisation, les matières organiques (appelées intrants) peuvent être stockées sous différentes formes en fonction de leurs caractéristiques afin d’assurer un approvisionnement continu. Après une étape de préparation, ces substrats alimentent une cuve, appelée méthaniseur ou digesteur, où la matière organique est transformée sous l’action de micro-organismes (bactéries et archées) en l’absence d’oxygène. Plusieurs réactions biologiques successives ont alors lieu, formant ce qu'on appelle le processus de digestion anaérobie. 

Deux principales technologies sont principalement utilisées, en fonction de la teneur en matières sèches des intrants et du milieu réactionnel :  

• La technologie la plus fréquemment employée dans les installations françaises est la voie liquide, également dite “infiniment mélangée”. Le digesteur est mélangé par l'intermédiaire d'agitateur mécanique. Elle permet notamment de traiter des mélanges de matières dont le taux de matière sèche est inférieur à 20% en entrée, comme les lisiers ou les biodéchets et certains fumiers. Une étape de dilution des intrants par recyclage des jus de process est parfois nécessaire pour diluer les substrats plus secs.

• Une seconde technologie est appelée méthanisation en voie sèche ou solide. La technique utilisée le plus fréquemment est la technologie discontinue qui consiste à remplir successivement plusieurs digesteurs fermés, qui fonctionnent ainsi en parallèle. Le taux optimal de matière sèche se situe aux alentours de 30%.

Une autre technologie de voie sèche continue, dite “piston”, est plus rare dans les installations françaises. Dans ce cas, l’alimentation est faite en continu à l’entrée du digesteur, et la matière y progresse  jusqu’à sortir après un temps de séjour donné. L’agitation de ces réacteurs est réalisée par l’utilisation de systèmes mécaniques ou pneumatiques.

La filière méthanisation représente l'ensemble des acteurs économiques impliqués : agriculteurs, constructeurs, fournisseurs d'intrants, assistants à maîtrise d'ouvrage, financeurs, etc. Par ailleurs, plusieurs services publics peuvent être impliqués dans le soutien aux projets ou la gestion des dossiers administratifs, à différentes échelles (mairie, département, région, Etat) [Berthe et al. 2019].