有機肥過程中，碳素是堆肥生物的基本能量來源，也是微生物細胞構成的基本材料。微生物在分解含碳有機物的同時，利用部分氮素來構建自身細胞體，氮還是構成細胞中蛋白質、核酸、氨基酸、酶、輔酶的重要成分。
據研究，一般情況下，微生物每消耗25g有機碳，需要吸收1g氮素，微生物分解有機物較適宜的C/N為25左右。C/N過高，微生物生長繁殖所需的氮素來源受到限制，微生物繁殖速度低，有機物分解速度慢，發酵時間長；有機原料損失達，腐殖質化系數低；并且還會導致堆肥產品C/N高，施入土壤后易造成土壤缺氮，從而影響作物生長發育。C/N過低，微生物生長繁殖所需的能量來源受到限制，發酵溫度上升緩慢，氮過量并以氨氣的形式釋放，有機氮損失大，還會散發難聞的氣味。合理調節堆肥原料中的碳氮比，是加速堆肥腐熟，提高腐殖化系數的有效途徑。
常見的有機固體廢物含碳量一般為40%～55%，但氮的含量變化卻很大，因此C/N的變幅也較大。一般禾本科植物的C/N較高，大約在40～60之間；畜禽糞便、城市污泥C/N較低，大約為10～30。為達到理想的有機物分解速度，通常用C/N較高的秸稈粉、草炭、蘑菇渣等與C/N較低的畜禽糞便、城市污泥進行混合調整。在堆肥化過程中由于微生物的作用，有近2/3的碳素會以co2的形式釋放出來，剩余部分與氮素一起合成細胞生物體，所以堆肥過程是一個C/N逐漸下降并趨于穩定的過程，腐熟堆肥的C/N一般為15左右。
