工业污水处理过程中，高分子有机物因相对分子量巨大，不能透过细胞膜，因此不可能为细菌直接利用。它们在水解阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如，纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白质酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。水解过程通常较缓慢，多种因素如温度、有机物的组成、水解产物的浓度等可能影响水解的速度与水解的程度。
酸化阶段，上述小分子的化合物在酸化菌的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。发酵细菌绝大多数是严格厌氧菌，但通常有约1%的兼性厌氧菌存在于厌氧环境中，这些兼性厌氧菌能够起到保护严格厌氧菌免受氧的损害与抑制。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等，产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。
水解阶段是大分子有机物降解的必经过程，大分子有机想要被微生物所利用，必须先水解为小分子有机物，这样才能进入细菌细胞内进一步降解。酸化阶段是有机物降解的提速过程，因为它将水解后的小分子有机进一步转化为简单的化合物并分泌到细胞外。这也是为何在实际的工业废水处理工程中，水解酸化往往作为预处理单元的原因。
两点普遍认同的作用：提高废水可生化性：能将大分子有机物转化为小分子。
酸化水解污泥的培养：酸化水解池污泥培养比较慢，主要保证营养物均衡；水解酸化池污泥考虑接种其他类似造纸厂的生化污泥，或是逐渐的将好氧池内的剩余污泥定期的排入水解酸化池，采用此方法接种的污泥所含的微生物能较快的适应环境，缩短驯化周期。
脉冲罐脉冲强度是水解酸化池能否发挥作用的关键，脉冲罐定时的放水，通过水解酸化池底的布水管均匀的分布，利用脉冲产生的短时冲击力将废水与厌氧污泥充分混合，形成污泥床，让微生物与有机物充分接触，提高处理效率，但过高的脉冲强度会使膨化的厌氧污泥床过高，从而被出水带出，造成厌氧污泥流失，因此需密切观察脉冲强度是否合适，及时调整脉冲强度。
如水解酸化水池出水变黑并带酸臭味、DO在0.5mg/L以下，COD去除率达到10%以上，说明水解酸化池已经开始发挥作用，驯化预计需2个月至2个半月时间。
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