植物の生育には窒素、リン、カリウムが必須の栄養素とされています。これらは有機物ではなく無機物です。植物を育てる栄養は基本的には無機物です。水中の有機物がバクテリアによって分解されると無機物になり、それを藻類が取り込みます。そこに光が当たると光合成によって藻類が繁殖し、水は汚れていくのです。藻類もいずれは死んでしまいますが、死んだ藻類自体が有機物であるため、新たな栄養源となって若い藻類を育てます。こうして有機物の再生産が繰り返されるため、水の汚れは進行していきますが、永遠に増え続けるわけではありません。栄養の元となる有機物や無機物を消費してしまえば、いくら光を当てても、増殖することはできません。そして水の汚れは一定のところで停止します。

　一方、微生物のもう一つの働きである分解はバクテリアが受け持ちます。最初に活動を開始するのが好気性微生物で、有機物をエサとして体内に取り込み、自らの成長や活動、増殖のためのエネルギーとして消費します。そして窒素や二酸化炭素を排出し、水の中にある有機物を無機物である窒素や二酸化炭素に分解して大気へ放出しますが、一部は水に溶け込み、藻類の栄養に使われます。
ところが好気性微生物は、酸素を消費します。その結果、水中の酸素は少なくなっていきます。すると酸素をあまり必要としない嫌気性微生物が増えてきます。好気性微生物の中には、酸素をあまり必要としなくても生活できるように代謝能力を変化させるものも現れてきます。嫌気性微生物も有機物をエサとしますが、好気性微生物とは異なりアンモニアや硫化水素を排出するものが多いため、水は嫌な臭いを発してきます。これがいわゆる水が腐ったといわれる状態です。そこでエアポンプなどを使い、金魚鉢の中へ空気を補給してやれば嫌気性微生物の増殖が抑えられ、水が腐ることはありません。
このように微生物には有機物を生産するものと分解するものがいて、分解される量以上の有機物が生産された時に水が汚れるのです。