生物发酵罐的发酵过程可以通过固体培养和深层浸没培养来完成，从生产工艺来说可分为间隙分批、半连续和连续水泥搅拌桩发酵等,但素工业化大规模嘚发酵过程，则以通气纯种培养为主。
生物发酵罐是一种具有结构简单、不易染菌、溶氧效率高、能耗低等优点的生物反应设备，广泛应用于生物反应。 有多种类型，生物工业已经大量应用的气升式发酵罐有气升内环流发酵罐、气液双喷射气升环流发酵罐、设有多层分布板的塔式气升发酵罐。
生物发酵罐工作原理是利用空气喷嘴喷出高速的空气，空气以气泡式分散于液体中，在通气的一侧，液体平均密度下1降，在不通气的一侧，液体密度较大，因而产生与通气侧的液体产生密度差，从而形成发酵罐内液体的环流。气升式发酵罐有多种形式,，较常见的有内循环管式，外循环管式、拉力筒式和垂直隔板式。
外循环式的循环管设计在罐体外部，内循环管是两根，设计罐体内部。在气升式发酵罐中，循环管的高度一般不高于。罐内液面不高于循环管出口，且不低于环流出口。
气升式发酵罐的优点是能耗低，液体中的煎切作用小，结构简单。在同样的能耗下，其氧传递能力比机械搅拌是通气发酵罐要高得多。
生物发酵罐的优势如下：
(1)生物发酵罐结构简单，基本原理不复杂，能耗低于带搅拌桨的浆态反应器
(2)用气体代替离心泵机械设备产生定向循环，流动形式确定，液体循环力强，内部无运动部件，剪应力小，能量耗散非常均匀，对剪切力敏感材料意义重大;
(3)生物发酵罐与传统鼓泡塔相比，其可操作的气液流量范围要大得多;
(4)供气效率高，提升管内的通风量可大于鼓泡反应器的进气量，有利于好氧反应;
(5)流化效果好，可以是固体颗粒，甚至更重的颗粒*保持悬浮状态。