有机肥过程中，碳素是堆肥生物的基本能量来源，也是微生物细胞构成的基本材料。微生物在分解含碳有机物的同时，利用部分氮素来构建自身细胞体，氮还是构成细胞中蛋白质、核酸、氨基酸、酶、辅酶的重要成分。
据研究，一般情况下，微生物每消耗25g有机碳，需要吸收1g氮素，微生物分解有机物较适宜的C/N为25左右。C/N过高，微生物生长繁殖所需的氮素来源受到限制，微生物繁殖速度低，有机物分解速度慢，发酵时间长；有机原料损失达，腐殖质化系数低；并且还会导致堆肥产品C/N高，施入土壤后易造成土壤缺氮，从而影响作物生长发育。C/N过低，微生物生长繁殖所需的能量来源受到限制，发酵温度上升缓慢，氮过量并以氨气的形式释放，有机氮损失大，还会散发难闻的气味。合理调节堆肥原料中的碳氮比，是加速堆肥腐熟，提高腐殖化系数的有效途径。
常见的有机固体废物含碳量一般为40%～55%，但氮的含量变化却很大，因此C/N的变幅也较大。一般禾本科植物的C/N较高，大约在40～60之间；畜禽粪便、城市污泥C/N较低，大约为10～30。为达到理想的有机物分解速度，通常用C/N较高的秸秆粉、草炭、蘑菇渣等与C/N较低的畜禽粪便、城市污泥进行混合调整。在堆肥化过程中由于微生物的作用，有近2/3的碳素会以co2的形式释放出来，剩余部分与氮素一起合成细胞生物体，所以堆肥过程是一个C/N逐渐下降并趋于稳定的过程，腐熟堆肥的C/N一般为15左右。
