自然培菌也稱直接培菌法。它是利用污水中原有的少量微生物，逐步繁殖的培養過程。城市污水和一些營養成分較全、毒性小的工業污水，如食品廠、肉類加工場污水，可以考慮這種培養方法。由于自然培菌法是用污水直接培養活性污泥，其培菌過程也是微生物逐步適應污水性質并獲得馴化的過程，培養時間相對較長。自然培菌又可分為間歇培菌和連續培菌兩種。

①　間歇培菌

將曝氣池注滿污水，進行悶曝（即只曝氣而不進污水），數天后停止曝氣，靜置沉淀1h，然后排出池內約1/5的上層污水，并注入相同量的新鮮污水。如此反復進行悶曝、靜沉和進水三個過程，但每次的進水量要比上次的有所增加，而悶曝時間要比上次縮短。在春秋季節，月二三周就可初步培養出污泥。當曝氣池混合液污泥濃度達到1g/L左右時，就可連續進水和曝氣。由于培養初期污泥濃度較低，沉淀池內積累的污泥較少，回流量也要少一些，此后隨著污泥量的增多，回流污泥量也要相應增加。當污泥濃度達到工藝所需的濃度后。即可開始正常運行，按工藝要求進行控制。

②　連續培菌

連續培養法是使污水直接通過活性污泥系統的曝氣池和二沉池，連續進水和出水；二沉池不排放剩余污泥，全部回流曝氣池，直到混合液的污泥濃度達到設計值為止的方法。具體做法有：a. 低負荷連續培養    b.   高負荷連續培養    c.   接種培養

2.  接種培菌

接種培菌發的培養時間較短，是常用的活性污泥培菌方法，適用于大部分工業污水處理廠。城市污水廠如附近有種泥，也可采用此法，以縮短培養時間。接種培養法常用的有濃縮污泥接種培菌、干污泥接種培菌。

①　濃縮污泥接種培菌

采用污水處理廠的濃縮污泥做菌種（種泥或種污泥）來培養。城市污水和營養齊全、毒性低的工業污水處理系統的活性污泥培養，可直接在所要處理的污水中加入種泥進行曝氣，直至污泥轉棕黃色時就可連續進污水（進水量應逐漸增加），此時沉淀池也投入運行，讓污泥在系統內循環。為了加快培養進程，可在培養過程中投加糞便或其他營養物，活性污泥濃度達到工藝要求值即完成了培菌過程。

對有毒工業污水進行培菌時，可先向曝氣池引入自來水，然后投入種污泥和糞便進行曝氣，直至污泥呈棕黃色后停止曝氣，讓污泥沉降并排掉一部分上清液，再次補充一定量的糞便繼續曝氣，待污泥量明顯增加后，逐步提高污水流量。到培菌的后期，污泥中微生物就能較好的適用工業污水。

②　干污泥接種培菌

干污泥通常是指經過脫水后的泥餅，其含水率為70%~80%。干污泥接種培菌的過程與濃縮污泥培菌發基本相同。接種污泥要先用剛脫水不久的新鮮泥餅，投加至曝氣池前需加少量水并搗成泥漿。干污泥的投加量一般為池容積的2%~5%。

干污泥中可能含有一定濃度的化學藥劑（用于污泥調理），如藥劑含量過高、毒性較大，則不宜用作培菌的種泥。鑒定污泥能否做接種用，可將少量泥塊搗碎后放入小容器（如燒杯或塑料桶）內加水曝氣，經過一段時間后如果泥色能轉黃，就可用于接種。