在沼气发酵过程中，不产甲烷与产甲烷菌相互依赖，互为对方创造维护生命活动所需的物质基础和适宜的环境条件；同时又相互制约，共同完成沼气发酵过程。它们之间的相互关系主要表现在下列几个方面：

1.不产甲烷菌为产甲烷菌提供营养。原料中的碳水化合物、蛋白质和脂肪等复杂有机物不能直接被产甲烷菌吸收利用，必须通过不产甲烷菌的水解作用，使其形成可溶性的简单化合物，并进一步分解，形成产甲烷菌的发酵基质。

2.不产甲烷菌为产甲烷菌创造适宜的厌氧生态环境。在沼气发酵启动阶段，由于原料和水的加入，在沼气池中随之进入了大量的空气，这显然是对产甲烷菌有害的，但是由于不产甲烷菌类群中的好氧和兼性厌气氧微生物的活动，使发酵液的氧化还原电位（氧化还原电位愈低，厌氧条件逾好）不断下降，逐步为产甲烷菌的生长和产甲烷菌创造厌氧生态环境。

3.不产甲烷菌为产甲烷菌清除有毒物质。在以工业废水或弃物为发酵原料时，其中往往含有酚类、苯甲酸、氰化物、长链脂肪酸和重金属等物质。这些物质对产甲烷菌是有毒害作用的。而不产甲烷菌中有许多菌能分解和利用上述物质，这样就可以解除对产甲烷菌的毒害。

4.不产甲烷菌与产甲烷菌共同维持环境中适宜的酸碱度。在沼气发酵初期，不产甲烷菌首先降解原料中的淀粉和糖类等，产生大量的有机酸。同时，产生的二氧化碳也部分溶于水，使发酵液的酸碱度（pH）下降。