畜禽粪便是传统的有机肥料，可直接施用和
堆肥。堆肥是粪便在微生物的作用下，使有机物矿质化、腐殖化和无害化而变成肥力更好的腐熟肥料的过程。在此过程中，蛋白质中的氮磷被分解成可被植物利用的有效态氮、磷，且产生
腐殖质，增加土壤肥力。堆肥能杀死畜禽粪便中的病原菌、杂草种子等，同时减少粪便体积和降低臭味，便于运输。堆肥过程复杂，受
含水量、温度、
碳氮比、微生物等多种因素影响。
1、含水量
微生物活动需要适宜的水分维持，粪便含水量会直接影响堆肥过程物理及生物学变化。堆肥的适宜水分在50%-60%。水分高于60%时氧气活动被限制，微生物活动转为厌氧活动。水分达到70%时，堆肥中温度下降快，微生物活性低，堆肥效果不佳。在堆肥期间，大量水分蒸发，需要适当添加水分湿润堆肥粪便，使水分处于微生物活动所需的最佳含量。
2、温度
堆肥是温度持续性变化的过程，温度先由常温逐渐升温至一个最高温度，再逐渐下降至常温。温度能显著影响微生物的代谢活动及酶的活性。过低的温度抑制微生物活动，延长堆肥腐熟的时间，而过高的堆温将对堆肥微生物产生有害影响。堆肥最佳温度一般保持在45℃-55℃，此时粪便中微生物活动旺盛，纤维素、脂肪、
木质素等被快速分解。
3、碳氮比C/N
C/N是影响堆肥质量的重要因素。微生物活动需要适宜的C/N，粪便C/N较低而不利于微生物活动，如猪粪的C/N只有11.3，并不能满足堆肥需要。所以需要额外添加锯末、木屑等调节C/N值。一般C/N在25-30较好。在鸡粪好氧堆肥中添加锯末，结果显示C/N为28时55℃以上的
高温期能持续3d，种子发芽指数达94%，C/N低的处理组效果不佳。在猪粪中添加木屑使C/N达到29时最好，比C/N为16时的堆肥早14d腐熟。但过高的C/N会使温度上升缓慢，降低堆肥的最高温度且使高温期缩短，影响堆肥品质。
4、微生物
仅由粪便土著微生物堆肥，周期长且养分损失大，堆肥效率低，而在堆肥过程中添加微生物制剂能促进堆肥腐熟，降低养分损失，提高粪便肥力。将微生物接种至牛粪堆肥后，堆肥过程快于自然堆肥，堆肥的效果优于自然堆肥。用能降解纤维素的
青霉素堆肥后，粪便腐殖质增加12%，纤维素分解增加57.5%。在猪粪发酵中添加纤维素分解菌
黑曲霉，有利于快速分解有机物的有益菌种形成优势群落，显著提高发酵温度，加快腐熟。
肥料化是一种传统的使用畜禽粪便的方法。目前我国的畜禽粪便主要是直接还田。由于集约化养殖的发展，局部地区产生了大量的畜禽粪便，超出周围耕地的负荷。多余的粪便堆肥后，经包装运输至粪便产生少的地区，可大大缓解畜禽粪便引发的
环境问题。但粪便堆肥周期长，占用一定的土地资源。