用空气喷嘴喷出高速的空气，空气以气泡式分散于液体中，在通气的一侧，液体平均密度下降，在不通气的一侧，液体密度较大，因而产生与通气侧的液体产生密度差，从而形成发酵罐内液体的环流。气升式发酵罐有多种形式,，较常见的有内循环管式，外循环管式、拉力筒式和垂直隔板式。
外循环式的循环管设计在罐体外部，内循环管是两根，设计罐体内部。在气升式发酵罐中，循环管的高度一般不高于，罐内液面不高于循环管出口，且不低于环流出口。气升式发酵罐的优点是能耗低，液体中的剪切作用小，结构简单。在同样的能耗下，其氧传递能力比机械搅拌式通气发酵罐要高得多。
气升式发酵罐主要优点：
（1） 结构简单， 基本原理也不复杂， 与带搅拌桨的浆式反应器相比能耗较低
（2） 依靠气体产生定向循环， 而非离心泵类机械设备， 流动形式确定， 液体循环强烈， 内部无运动部件，具有较小的剪切应力，能量耗散很均匀，对剪切力敏感物料具有特别重要的意义；
（3） 与传统的鼓泡塔相比， 其可操作量的气体和液体流速范围大得多；
（4） 供气效率高， 升气管中通气可大于鼓泡反应器进气量， 有利于好氧类反应；
（5） 流化效果**， 可以是固体颗粒， 甚至较重的颗粒完全保持悬浮状态。
