La energía y los constituyentes de la materia orgánica son transformados por los organismos heterótrofos para su crecimiento. Este proceso, que llevan a cabo desde mamíferos, hasta organismos unicelulares, conlleva la transformación de la materia orgánica en biomasa celular, en otros componentes con mayor o menor contenido energético y en la liberación de energía, dependiendo del metabolismo utilizado. Los microorganismos anaerobios transforman materia orgánica en biomasa celular, en compuestos inorgánicos y en una mezcla de compuestos gaseosos, de los cuales el metano es el más importante. El proceso catalizado por estos microorganismos en condiciones controladas recibe el nombre de digestión anaerobia, y tiene un interés indudable desde el punto de vista de gestión de residuos orgánicos y de valorización energética de estos. Los microorganismos aerobios transforman materia orgánica en biomasa celular, con tasas superiores a los anaerobios, y en compuestos oxidados, siguiendo reacciones exotérmicas que producen un incremento de la temperatura del medio y la consecución de otros procesos. El proceso catalizado por estos microorganismos en condiciones controladas recibe el nombre de compostaje y, a pesar de que no ha sido considerado como un sistema de valorización energética, tiene lugar gracias a la transformación de la energía contenida en la materia orgánica, para dar lugar a compuestos finales de utilidad agronómica. Por tanto tiene un interés indudable desde el punto de vista de la gestión de residuos orgánicos. Los dos procesos, por separado o combinados, son conservativos para los nutrientes, esto es, se mantienen en el sistema cambiando tan solo su estado de oxidación. Por ello, son procesos clave en una estrategia de reciclado de nutrientes.