碳源是指能夠提供生物體生長所需碳元素的營養物質。在自然環境中，碳源對于微生物而言至關重要，因為它們是微生物進行新陳代謝的基礎。微生物利用碳源來合成細胞物質并獲取能量。根據其是否可以被微生物直接吸收利用，碳源可分為可溶性碳源（如糖類、有機酸等）和不可溶性碳源（如纖維素、木質素等）。
在污水處理過程中，碳源起著至關重要的作用，尤其是在生物脫氮除磷工藝中。碳源為微生物提供了必要的能量來源和構建細胞結構的材料，促進了有益菌群的生長繁殖。在缺氧或厭氧條件下，微生物利用有機碳源作為電子供體，將硝酸鹽（NO??）還原為氮氣（N?），實現脫氮；同時，在好氧條件下，微生物通過攝取磷酸鹽（PO?³?）并將其儲存在體內，再利用有機碳作為能量來源，從而實現除磷。此外，適量的碳源還可以改善污泥的沉降性能，增強系統的穩定性和處理效率。因此，在污水處理系統中合理添加和調節碳源，對于提高出水水質、減少環境污染具有重要意義。
除了在污水處理中用于脫氮除磷外，碳源還在許多其他領域中有著廣泛的應用，例如：
農業與園藝：有機肥料中的碳源有助于土壤中微生物的活性，促進植物根系發育，改善土壤結構。
發酵工業：在生產抗生素、酶制劑、氨基酸、有機酸、維生素等產品的發酵過程中，碳源是微生物生長和代謝產物積累的關鍵因素。
食品工業：作為酵母或其他發酵菌種的營養基質，在面包制作、釀酒、酸奶生產等領域中發揮作用。
生物修復：在污染場地的生物修復技術中，添加適當的碳源可以幫助促進污染物降解菌的生長，加速污染物的分解。
能源生產：生物質能的生產過程中，碳源如木質廢棄物、農作物殘余物等可以用來產生生物燃料。
微生物燃料電池：某些類型的微生物可以將有機碳源轉化為電能，這種技術正在研究和發展之中。
醫藥行業：培養基中的碳源對于培養特定的微生物或細胞以制備疫苗、藥物等產品是必需的。