三格化粪池由相连的三个池子组成，中间用管道连通，主要是利用厌氧发酵、中层过粪和寄生虫卵比重大于一般混合液比重而易于沉淀的原理。

粪便在池内经过30天以上的发酵分解，在化粪池中粪液依次由池流至三池，以达到沉淀或杀灭粪便中寄生虫卵和肠道致病菌的目的。三池粪液可以排走或进行资源利用使之成为优质化肥。

沼气池内的粪液可自然分为三层，上层为糊状粪皮，下层为块状或壳状粪渣，中层为比较澄清的粪液。在上层粪皮和下层粪渣中含细菌和寄生虫卵最多，中层含虫卵最少，初步发酵的中层粪液经过粪管溢流至二池，而将大部分未经充分发酵的粪皮和粪渣阻留在池内继续发酵。

流入二他的粪液进一步发酵分解，虫卵继续下沉，病原体逐渐死亡，粪液得到进一步无害化，产生的粪皮和粪厚度比池显著减少。流人三他的粪液一般已经腐熟，其中病菌和寄生虫卵已基本杀灭。