Un estudio integral del fango activo conlleva conocer las diferentes especies y su población que existen y conviven en el licor mezcla de un reactor biológico así como en los diferentes estados del fango en función del proceso en el que se encuentre.

Los análisis microbiológicos complementan aquella información necesaria para conocer la evolución del proceso de depuración así como, igualmente, su optimización.

Podemos discernir principalmente entre:

1. Método de evaluación de la integridad de la membrana celular. Análisis microbiológico de viabilidad.
   Mediante este método podemos conocer si nuestra población de células están viables o no viables estableciendo a su vez los porcentajes de presencia de las mismas.
2. Método de evaluación de la actividad deshidrogenasa. Análisis microbiológico de viabilidad.
   Mediante este método podemos conocer la capacidad oxidativa de nuestra población de microorganismos estableciendo así la capacidad catabólica de degradación de moléculas complejas en moléculas sencillas y su biodegradación del medio acuático.
3. Métodos de identificación y cuantificación de microorganismos.
   Un fango activo es un medio de cultivo complejo con una alta variabilidad en las poblaciones de microorganimos presentes en función del estado en el que se encuentre el mismo. Así pues, por ejemplo, es importante conocer la población de bacterias nitrificantes cuando existe eliminación de nutrientes o la población de bacterias metanogénicas presentes en el fango de digestores anaerobios.

Los microorganismos más importantes que podemos cuantificar son:

• • Bacterias amoniooxidantes, AOB. Responsables de la oxidación del NH₄⁺ → NO₂^–.
  • Bacterias nitritooxidantes, NOB. Responsables de la oxidación del NO₂^– → NO₃^–.
  • Bacterias desnitrificantes. Las cuales emplean el nitrato como aceptor final de electrones para las reacciones de oxidación de la materia orgánica presente en el agua residual.
  • Bacterias acumuladoras de polifosfatos, PAO. Responsables de la eliminación del fósforo.
  • Bacterias acumuladoras de glicógeno, GAO. Competidoras naturales de las PAO por los AGV.
  • Bacterias acidogénicas. Implicadas en el proceso de digestión anaerobia y que son las responsables de la degradación de los subproductos de la hidrolización en AGV.
  • Bacterias acetogénicas. Éstas, implicadas igualmente en la digestión anaerobia, transforman los AGV en ácido acético.
  • Bacterias metanogénicas. Responsables de la formación del CH₄.
  • Bacterias hidrogenotróficas. Responsables de la eliminación del H₂ por reducción del CO₂ a CH₄.
  • Bacterias metanotrofas, Methylocystaceae. Las cuales emplean el metano como sustrato, oxidándolo y eliminándolo del medio.
  • Bacterias sulfatoreductoras, SRB. Las cuales emplean el sulfato como aceptor final de electrones para las reacciones de oxidación de la materia orgánica presente y produciendo ácido sulfhídrico como producto de su metabolismo.