反硝化菌是異養型兼性厭氧菌，所以反硝化過程需要提供充足的有機碳源，通常以污水中的有機物為碳源或外加碳源。碳源物質的不同會影響反硝化速率。一般當污水中的BOD5/TN值>3-5時，即可認為碳源是充足的，不需外加碳源。

    對于反硝化過程所利用的碳源，通常是被分成三類：第一類是易于生物降解的溶解性有機物，如甲醇，乙醇，葡萄糖等；第二類可慢速生物降解的有機物，如淀粉，蛋白質等；第三類是細胞質，細胞利用細胞成分進行內源反硝化啪。按照電子供體的來源來分有三種：外部投加碳源、有機體本身內部碳源和廢水中的有機物碳源。從污水生物處理的脫氮工藝來看，有機物來源主要分為以下兩大類:

    (1)內碳源

    內碳源是指污水處理系統中本身自有的碳源。它包括三類：第一類是污水中的有機碳(以BOD5計)，它是比較理想也是最為經濟的碳源；第二類是己從原污水中分離出來的顆粒態慢速降解有機物(初沉有機污泥)，它可被轉化為易生物降解有機碳。第三類是指活性污泥微生物死亡或破裂，自溶后釋放出來的那部分可以利用的基質。如何充分利用內碳源是解決生物碳源需求的重要途徑。

    (2)外加碳源

    當污水中BOD5/TN值<3～5時，需要獲得最大反硝化速率，則必須另外投加有機碳，外加碳源多采用甲醇，乙醇等。在大多數城市污水廠，進水水質決定了其反硝化反應的速率，工程運行中，碳源控制成為重要的運行參數。反硝化菌在利用不同的碳源時，通過不同的呼吸途徑，不僅產生的能量不同，而且細胞的產率也大不相同，即有機物質并非全部發生氧化，還要部分轉化成為細胞物質。若有機物質轉化成細胞的百分比越大，說明有機物的利用率越低，則對其的需求量就會越大。反硝化菌的細胞產率與所采用碳源的性質問的關系非常密切。在反硝化過程中應采用低生長量(即細胞產率低)的有機物質作為碳源。一般來說，單碳有機化合物(如甲醇)的生長量比較低，是因為利用其合成細胞組分所需的能量大，這樣阻力的存在就阻止了細胞的生長。