附著膜型厭氧消化器的突出特點是將微生物固定於安放在消化器內的惰性介質上，在允許原料中的液體和固體穿流而過的情況下，固定微生物於消化器內。應用或研究較多的附著膜型反應器有厭氧濾器（AF）、流化床（FBR）和膨脹床（EBR）。
（1）厭氧濾器（AF）
厭氧濾器（圖8-13）內部裝有惰性介質（又稱填料），過去多采用石塊、焦炭、煤渣或蜂窩狀塑料制品，現在多采用合成纖維填料。沼氣發酵細菌，尤其是產甲烷菌具有在固體表面附著的習性，它們呈膜狀附著於惰性介質上，並在介質之間的空隙裏互相黏附成顆粒狀或絮狀存留下來，當汙水自下而上或自上而下流動通過生物膜時，有機物被細菌利用而生成沼氣。
圖8-13 厭氧濾器示意圖
（2）流化床和膨脹床
流化床和膨脹床都屬於附著生長型生物膜反應器，在反應器的內部填有像沙粒壹樣大小（0.2～0.5毫米）的惰性（如細沙）或活性（如活性炭）顆粒供微生物附著，如焦炭粉、矽藻土、粉煤灰或合成材料等，當有機汙水自下而上穿流過細小的顆粒層時，汙水及所產氣體的氣流使介質顆粒呈膨脹或流動狀態。每壹個介質顆粒表面都被生物膜所覆蓋，其表面積可達300米2/米3，能支持更多的微生物附著，造成比水力停留時間更長的微生物滯留期，因而使消化器具有更高的效率。
這兩種反應器可以用在相當短的水力停留時間的情況下，允許進料中的液體和少量固體物穿流而過。適用於容易消化的低固體物含量的有機汙水的處理。這兩種系統的優點是可以為微生物附著提供更大表面積，壹些顆粒狀固體物可以穿過支持介質；缺點是為了使介質顆粒膨脹或流態化需要0.5～10倍的料液再循環，這就提高了運行過程的能耗。因此，該兩種工藝研究較多，而實際應用較少。