在污水處理方面的作用調節污水碳氮比（C/N）促進脫氮反應：在生化法脫氮工藝中，污水中的C/N比對于總氮去除效率影響很大。當C/N比不合適（通常是C/N過小，即碳源不足）時，添加碳源能重新將C/N調整到合適范圍，對于提高生化處理系統中反硝化菌的活性、進而污水的脫氮效率至關重要。因為反硝化菌需要以碳源作為底物來進行反硝化作用，將硝酸鹽氮還原為氮氣逸出水體從而去除總氮。不同的碳源對反硝化效率影響也有所不同，如甲醇作為外碳源用于污水處理時，當甲醇充足時，反硝化速率較快；乙酸鈉由于是小分子有機酸鹽，反硝化菌易于利用，在合適的碳氮比（比如碳氮比4.6時）下能達到穩定的脫氮效果；生物質碳源因為主要組分易于被微生物利用，也有助于污水的脫氮過程。提高污泥活性、同城處理效果：碳源可以維持和提高污泥活性，進而整個污水處理系統對污水中各類污染物的去除效果。例如在活性污泥法處理污水過程中，污泥中含有大量的微生物，這些微生物需要碳源來生長和繁殖，如果污水中的碳源不足，污泥中的微生物活性降低，分解污染物的能力相應下降，而補充合適的碳源能夠恢復甚至提高污泥對污染物的去除能力，使污水的處理更加，像是在去除污水中的有機物、磷元素等方面都會有正向影響。