碳素是微生物的基本能量来源，也是微生物细胞构成的基本原材料，微生物在分解含碳有机物的同时，利用部分氮元素来构建自身的细胞体，氮还是构成细胞中蛋白质、核酸、各种酶类的重要成分，一般情况下微生物每消耗25g有机碳，需要吸收1g氮素，微生物分解有机物比较适宜的碳氮比为25左右，C/N过高，微生物生长繁殖所需的氮元素受到限制，微生物繁殖速度低，有机物分解速度慢，发酵时间长，发酵效果不好。

C/N过低，微生物生长繁殖所需的能量来源受到限制，发酵温度上升缓慢，氮过量并以氨气的形式释放，有机氮损失大，发酵异常。因此寻找合理的碳氮比是发酵工业的前提。