堆肥的原理主要涉及微生物在特定條件下對有機物質的分解和轉化。
這個過程可以分為兩個主要階段，即礦化階段和腐殖化階段。在礦化階段，複雜的有機物質（如多糖、蛋白質、木質素等）被分解成簡單的化合物，如二氧化碳、水和礦質養分。而在腐殖化階段，這些簡單的化合物在微生物的作用下重新合成，形成更複雜的有機質，即腐殖質，這個過程可以產生豐富的營養物質，有利於植物的生長。
堆肥的過程不僅包括有機物質的分解，還包括殺滅害蟲及其卵、雜草種子等有害生物，同時減少重金屬的毒害作用。在這個過程中，需要控制適當的碳氮比（C:N），以保證微生物的活性，同時防止氨氣的產生。