碳源-微生物生長的必須元素，主要消耗于釋磷和反硝化。碳源含量低，可造成出水脫氮除磷效果較差；不同外碳源對系統的反硝化過程影響不同，即使外碳源投加量相同，處理效果也不同。
內碳源
內碳源是指存在于污水處理系統本身的碳源。包括原污水中的可生物降解溶解性有機碳，從原污水中分離出來的顆粒態慢速降解有機物(初沉污泥)和活性污泥微生物死亡或破裂后自溶釋放出來的可被利用的基質。在中國節能減排的環保政策指引下，內碳源的有效開發利用便顯得尤為迫切。不但可以減少廢物排放量，還可以有效提高生物脫氮除磷效果，可謂一舉兩得。
外加碳源
在必須脫氮的廢水中，碳源不夠造成反硝化的去除率低，造成出水量TN超標準，因此另加碳源變成了現階段惟一適用實踐活動的方式，現階段碳源通常有甲醇、乙酸鈉（醋酸鈉）、小麥面粉、果糖等。