在常规的厌氧反应器内安装有搅拌器，使发酵原料和活性污泥处于完全混合状态。与常规的厌氧反应器相比，活性区增大，因此处理效率有明显的提高。在消化器内，新进入的原料由于搅拌作用，很快与发酵器内的全部发酵液混合，使发酵底物浓度始终保持相等，并且在出料时微生物也一起被排出，所以，出料浓度一般较高。该消化器具有完全混合的流态，其水力停留时间、污泥停留时间、微生物停留时间完全相等，即HRT=SRT=MRT,为了使生长缓慢的产甲烷菌的增殖和冲出速度保持平衡，要求HRT较长，一般要15d或更长的时间。

完全混合式厌氧消化器常采用恒温连续投料或半连续投料运行，适用于高浓度及含有大量悬浮固体原料的处理，如污水处理厂好氧活性污泥的厌氧消化过去多采用该工艺。农业沼气工程所处理的有机废弃物比较广泛，如：畜禽粪便、青贮饲料、过期的残粮、厨余残渣、生活有机垃圾、动物屠宰的废弃物、农副产品加工的废弃物等，或由上述几种有机废物混合构成。当发酵料液TS浓度(总固体浓度)为8%~10%,采用完全混合式厌氧消化工艺  (CSTR)居多。

(1)可以进入高悬浮固体含量的原料;

(2)消化器内物料均匀分布，避免了分层状态，增加了底物和微生物接触的机会;

(3)消化器内温度分布均匀;

(4)进入消化器的抑制物质，能够迅速分散，保持较低浓度水平;

(5)避免了浮渣、结壳、堵塞、气体逸出不畅和短流现象。

(1)由于该消化器无法做到使SRT和MRT在大于HRT的状况下运行，所以需要消化器体积较大;

(2)要有足够的搅拌，所以能量消耗较高;

(4)底物流出该系统时未完全消化，微生物随出料而流失。

好的消化池池形应具有结构条件好、防止沉淀、没有死区、混合良好、易去出浮渣及泡沫等优点。消化池的池形，各个国家采用的样式较多，但常用的基本形状有龟甲形、平底圆柱形、传统圆形和卵形。