虽然厌氧消化能在实现餐厨垃圾无害化处理的同时回收其中的能量，但由于水解速率较慢导致厌氧消化周期长，餐厨垃圾中木质素或高度不溶性有机聚合物含量高时尤为明显。厨余垃圾处理水解速率与餐厨垃圾中有机物种类和含量有关，其他条件相同时，就碳水化合物、蛋白质、脂肪、纤维素、木质素五类物质而言，水解速率依次减小。同类有机物，水解速率与分子量有关，分子量越大水解越困难水解速率越小。对颗粒状有机物而言，其水解速率与颗粒粒径有关，粒径越大，颗粒状有机物的比表面积越小水解越困难，相应地水解速率也就越小。此外餐厨垃圾大量可降解有机物存在于絮体、胶团和细胞内，这些结构的破解较为困难，影响了整体的厌氧消化速率和产气量。

　　为加快厌氧消化速率，提高沼气产量，人们通常会对餐厨垃圾进行预处理，常用预处理方法主要分为物理预处理、化学预处理、生物预处理和复合预处理。物理预处理主要通过减小餐厨垃圾的颗粒尺寸、破解絮体、胶团和细胞等结构来增加可溶性、增大餐厨垃圾和微生物或酶的接触面积来加速水解反应。物理预处理方法主要有机械粉碎、超声波、微波、高压、加热、冷冻等方法。研究热预处理(55~160℃)对中温厨余垃圾厌氧发酵降解特性的影响，结果表明热预处理能强化厨余垃圾两相厌氧消化，热预处理温度在90~120℃为佳。

　　化学预处理方法主要有酸、碱、臭氧氧化等方法，它主要通过生化反应促进餐厨垃圾水解，如促进多糖的糖普键断裂形成低聚糖、麦芽糖和单酪。生物预处理包括淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶等预处理方式。

　　对餐厨垃圾进行预处理往往意味着额外的工艺，需要额外的设备、试剂或者能量。工程应用中往往要考虑预处理的经济收益，对一些耗能高的预处理方式如高压和加热等，厌氧消化所获得的额外能源还不足以补偿预处理所消耗的能量，因而限制了其实际应用。总体而言，能耗低、成本小、绿色环保、作用效果好是餐厨垃圾预处理方法的发展方向。