Aby uzyskać dużą wydajność biogazu podczas fermentacji metanowej potrzebne jest stworzenie jak najbardziej korzystnych warunków dla rozwoju mikroorganizmów, które ten proces prowadzą. Bakterie metanowe, które żyją w odpowiednich warunkach są zdolne do wytworzenia dużej ilości biogazu o korzystnym składzie. Na przebieg procesu fermentacji metanowej wpływa szereg czynników, z których najważniejsze to [Steppa 1988]:

• Temperatura, która musi być utrzymana przez cały okres prowadzenia procesu. Fermentacja metanowa może przebiegać w zakresie temperatur 4-70°C, jednak wyróżnia się dwie maksymalne wydajności gazu: pierwszą przy temperaturze 30-37°C (bakterie mezofilne) i drugą przy temperaturze 52-55°C (bakterie termofilne). Termofilne warunki procesu reakcji pozwalają na jego skrócenie, jednak bakterie termofilne są bardziej czułe na zakłócenia i nieregularność dostarczania substratu, co sprawia, że proces ten łatwo ulega zachwianiu. Ponadto utrzymanie temperatury w komorze fermentacyjnej na poziomie ok. 52oC wymaga większych nakładów energii i bardzo starannego zaizolowania komór. Stąd też w warunkach Europy Środkowej najczęściej stosowanym procesem jest fermentacja mezofilna.
• Czas retencji - okres przetrzymania substratów w komorze fermentacyjnej, jest uzależniony od temperatury, w jakiej przebiega proces fermentacji oraz składu substratów. W warunkach mezofilnych rozkład substancji organicznych trwa od 12 do 36 dni. W podwyższonej temperaturze 52-55°C, w warunkach termofilnych substancje organiczne rozkładają się szybciej i czas retencji jest krótszy: 12 do 14 dni. Zależy on również od rodzaju materiału wsadowego. Substancje organiczne ulegają rozkładowi w różnym tempie i tak najdłuższy czas retencji wymagany jest w przypadku podwyższonej zawartości celulozy, hemiceluluzy, krótszy w przypadku białek i tłuszczy, a najkrótszy dla cukrów. Dla przykładu dla gnojowicy świńskiej wynosi on 10-15 dni.
• Obciążenie ładunkiem materii organicznej ma zasadniczy wpływ na przebieg procesu fermentacji i ilości wyprodukowanego biogazu. Przy zwiększaniu ładunku do wartości granicznej zwiększa się produkcja biogazu. Po osiągnięciu maksimum produkcja maleje (następuje przeciążenie układu). Konieczne jest więc rozpoznanie optymalnego zakresu obciążenia komory fermentacyjnej. Właściwie realizowana kinetyka fermentacji beztlenowej umożliwia obciążenie komory na poziomie ok. 5 kg s.m.o./m3 komory/dobę, jednak każda mieszanina kosubstratów wymaga indywidualnego określenia obciążenia substancją organiczną.
• Odczyn - bakterie metanogenne wymagają odczynu obojętnego, tj. pH ok. 7. Odchody zwierzęce mają z reguły odczyn zasadowy. W przypadku szybkiego rozkładu substancji organicznych do niższych kwasów organicznych w pierwszym etapie przemian, obserwuje się obniżenie odczynu masy fermentującej do pH 6,2- 6,5. Aby temu zapobiec można dodać wapna bądź świeżej gnojowicy w celu zmiany odczynu.
• Mieszanie biomasy jest niezbędne w celu: zapewnienia przebiegu procesu w sposób jednorodny w całej objętości, utrzymania jednorodnej konsystencji, zapobiegania tworzeniu się kożucha. Mieszanie biomasy zwiększa dostęp bakterii do cząstek substancji organicznej, a tym samym przyspiesza proces fermentacji.
• Substancje toksyczne. Amoniak ma hamujący wpływ na proces fermentacji, również niektóre pierwiastki np. chrom mogą powstrzymać ten proces. Ponieważ w odchodach zwierzęcych występują duże stężenia azotu amonowego zaleca się rozcieńczanie biomasy. Innym sposobem może być dodatek biomasy o wysokiej zawartości węgla (np. słomy) i zwiększenie stosunku C/N w biomasie.