Bei der Biogasgewinnung werden unterschiedliche Anlagenkonzepte angewendet. Diese unterscheiden sich nach verschiedenen Verfahrensmerkmalen (siehe Abbildung).

Der Gehalt an Trockensubstanz (TS-Gehalt) unterscheidet Nass- und Trockenvergärung, es gibt allerdings keine eindeutige Abgrenzung. Derzeit arbeiten fast alle landwirtschaftlichen Anlagen als Nassfermentationsanlagen mit den bekannten Rundbehältern, d. h. der TS-Gehalt liegt bei <15% (bei höheren TS-Gehalten ist das Material in der Regel nicht mehr pumpfähig). Für die Nutzung von Gülle kommt nur die Nassvergärung in Frage, die zugeführte feste Biomasse muss gut zerkleinert und gemeinsam mit der Flüssigkeit pump- und rührfähig sein.

Die Trockenvergärung ist besonders für Betriebe von Interesse, denen weder Gülle noch andere flüssige Basissubstrate zur Verfügung stehen, die jedoch über genügend stapelbare Biomasse verfügen. Im Gegensatz zur Nassvergärung ist bei der Trockenvergärung das Gärgut weder pump- noch fließfähig, noch erfolgt eine ständige Durchmischung während der Biogasherstellung. Aber wie bei der Nassfermentation ist ein feuchtes Milieu für den biologischen Vergärungsprozess notwendig. Dieses wird durch Vermischen mit Prozessflüssigkeit vor der Vergärung oder durch ständiges Besprühen mit Gärflüssigkeit während des Vergärungsvorgangs hergestellt. Die Verfahren zur Vergärung von stapelbarer organischer Biomasse wurden ursprünglich für die Verwertung von Bio- und Restabfällen entwickelt und finden nun Einsatz im landwirtschaftlichen Bereich. So lassen sich Biomassen mit Trockensubstanzgehalten von 20 bis 40 % vergären. Zu den einsetzbaren Substraten gehören Festmist, nachwachsende Rohstoffe (wie Mais-, Getreide- und Grassilage), Ernterückstände (wie Stroh und Getreideausputz) als auch Grünschnitt und Bioabfälle.

Die weiteren Unterteilungen werden anhand der Beschickung mit dem Gärsubstrat und der Prozesstemperatur vorgenommen. Die meisten Anlagen arbeiten im kontinuierlichen Verfahren (Durchflussanlagen) und im mesophilen Temperaturbereich (32 - 42°C).

Finden alle vier Phasen der anaeroben Gärung (unter Luftabschluss) in einem Behälter statt, spricht man von einem einstufigen Verfahren. Ein zweiphasiger Betrieb trennt Hydrolyse / Versäuerung und Essigsäurebildung / Methanbildung. Dadurch lassen sich günstigere Milieubedingungen für die verschiedenen Mikroorganismen schaffen.