活性污泥反应的核心物质是活性污泥微生物，而参与反应的物质有：作为活性污泥微生物载体的活性污泥，作为活性污泥微生物营养物质的有机污染物和保证活性污泥微生物正常生理活动的溶解氧。
决定有机污染物的降解速度、活性污泥增长速度以及溶解氧被利用速度的最重要的因素，是有机污染物量与活性污泥的比值（F/M），比值F/M是活性污泥处理系统的设计、运行一项非常重要的参数。
在具体工程应用上，F/M值是以BOD-污泥负荷（Ns）表示的，即
F/M=Ns=QSa/XV {kgBOD/(kgMLSS.d)}
BOD-污泥负荷所表示的是曝气池内单位重量（kg）活性污泥，在单位时间（1d）内能够接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量（BOD）。
在活性污泥处理系统的设计与运行中，还使用另一种复合值-容积负荷（Nv），其表示为：Nv=QSa/V {kgBOD/(m3曝气池.d)}
即：单位曝气池容积（m3）,在单位时间（1d）内，能够接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量（BOD）。
Ns 与Nv值之间的关系为：Nv= NsX
BOD-污泥负荷与曝气池BOD容积负荷是活性污泥处理系统设计、运行最基本的参数之一，具有很高的工程应用价值，特别是BOD-污泥负荷，来源于F/M比值，具有一定的理论意义。
BOD-污泥负荷，是影响有机污染物降解、活性污泥增长的重要因素。采用高额的BOD-污泥负荷，将加快有机污染物的降解速度与活性污泥增长速度，降低曝气池的容积，在经济上比较适宜，但处理水质未必能够达到预定的要求。采用低值的BOD-污泥负荷，有机污染物的降解速度和活性污泥的增长速度，都将降低，曝气池的容积加大，建设费用有所提高，但处理水的水质可能提高，并达到要求。
选定适宜的BOD-污泥负荷具有一定的经济意义。
