SMC沼气池两相发酵也称两步发酵，或两步厌氧消化，是1971年才开始研究的沼气发酵新工艺。该工艺是根据沼气发酵的三阶段理论，把原料的水解、产酸阶段和产甲烷阶段分别安排在两个不同的消化器中进行。水解、产酸池通常采用不密封的全混合式或塞流式发酵装置，产甲烷池则采用高效厌氧消化装置，如污泥床，厌氧过滤等。

由于水解酸化细菌繁殖较快，所以酸化发酵器体积较小，通常靠强烈的产酸作用将发酵液的pH值降低到5.5以下，这样在该发酵器内就足以抑制产甲烷菌的活动。产甲烷菌繁殖速度慢，常成为厌氧消化器的限速因素，因而产甲烷消化器体积较大，其进料是经酸化和分离后的有机酸溶液，悬浮固体含量很低。两阶段厌氧消化适用于处理固体物含量高并且产酸较多的废物。