反硝化所用的人工碳源有甲醇、乙醇、變性乙醇、醋酸及醋酸鈉等純化學藥劑， 或者是工業生產過程中的廢糖、糖蜜和廢醋酸溶液等。

對于常規的生物脫氮工藝， 碳源應直接投加在缺氧段， 并通過缺氧段內的攪拌器與進水及混合液充分混合， 需防止水流劇烈紊流導致碳源從液相中揮發至空氣， 也應防止因多余的氧氣存在造成部分碳源被細菌好氧呼吸消耗。

如果污水廠采用四階段或五階段活性污泥工藝， 在后續的缺氧段（第二缺氧段） 投加碳源可以獲得比內源呼吸更高的反硝化速率， 能進一步去除硝酸鹽； 對于三級反硝化系統， 如反硝化濾池、反硝化好氧生物濾池等， 則補充碳源對于系統的運行非常重要。

因為反硝化過程在主體曝氣工藝的下游，進水中的所有溶解性BOD都已經被去除，所以碳源通常投加于反硝化進水中。