有机肥腐熟发酵主要是需要有两个阶段的，第一个阶段就是将有机肥高温腐熟，第二个阶段就是将有机肥陈化。有机肥主要都是由有机物组成的，而有机物都是非常不稳定的，在微生物的工作下逐渐趋于稳定，可以观测其温度的变化判断是否腐熟。
第一个阶段是非常重要的阶段，需要配比正确的原料，有机肥堆在吸收这些高氧之后，温度就会上升，而可以挥发的固体就会减少很多，所以臭味就会渐渐消散，颜色也会发生改变，而暴露在空气中的范围和有机肥堆的水分都是需要严格控制的。
第二个阶段就是温度降低的时候了，高氧的吸收率明显减少，有机肥堆也没有了任何臭味，第二阶段是腐熟必不可少的一个阶段，第二阶段可以让非常难降解的有机物都成功降解，并且又有了新的微生物菌落，有机物腐熟也是需要这些有机物才能够成功，并且还能减少植物本身自带的毒性，还能抑制细菌滋生。
在温度升高的时候，有机肥的温度上升到了四十五度的时候，在这个时期主要还是让其中的糖和淀粉都分解掉，并且还有很多其他因素的参与。
在温度上升到四十五度以上的时候，一些微生物就会被成功抑制，可以溶解的有机物就会被继续分解，而那些非常复杂的有机物也开始被成功分解，在到达五十度左右的时候就只有嗜热真菌和放线菌活动，而温度到达七十度的时候微生物几乎就是不能够生存了。
而腐熟最好的温度是在五十五度，这个温度下很多的微生物都是非常活跃的，有机物也会被非常快速的分解，而其他的物质也会很快的不能在里面生存。在温度降低之后这些微生物又会开始出现，剩下的有机物也进一步分解，之后就趋于稳定状态。
腐熟的有机肥一般需要两个阶段，即第一次高温堆肥腐熟发酵阶段和第二次陈化阶段。不稳定的有机物通过腐熟过程，通过微生物作用下，转化成稳定的腐殖质。其温度变化可以界定是否腐熟。
先说说第一阶段：通过配比原料基质，肥堆高氧吸收，产生高温，可降解挥发性固体大量减少，臭味逐渐降低，肥堆颜色逐渐变化，需保持良好的曝气和水分控制。
二次堆肥：温度初见降低，氧气吸收率降低，臭味完全消失。
相对于第一次堆肥腐熟来说，不能没有第二次堆肥，因为二次堆肥可以降解难降解的有机物，嗜温微生物菌落重新建立，从而有助于有机肥腐熟、减少植物毒性物质和抑制病原菌。
温度升高阶段：有机肥腐熟温度上升到45℃，主要以放线菌、真菌和细菌为主，主要分解糖类和淀粉。甚至有源生物动物和动物参与。
高温阶段：腐熟温度达到45℃以上，嗜温微生物被抑制，嗜热主导。可溶解的有机物继续被氧化分解，复杂的有机物（纤维素、半纤维素、蛋白质、木质素）也开始被分解。50℃左右（嗜热真菌和放线菌）；60℃左右（嗜热细菌和放线菌）；70℃左右（大多微生物已经不能适应）。
最佳腐熟温度为55℃，这是因为大多微生物在该温度最活跃，最易分解有机物，病菌、虫卵、杂草种子大多数会被杀死。
降温降低阶段：嗜温微生物又开始大量繁殖，占据优势，对残余难分解的有机物作进一步分解。此时微生物活性下降，堆肥腐熟需氧量降低，温度下降，肥堆逐渐趋于稳定。
