秸秆生物反应堆技术的核心内容是秸秆资源的高效肥料化利用，核心技术是在生物菌剂作用下的秸秆快速腐熟技术。其技术原理是：农作物吸收二氧化碳和水，通过光合作用生成秸秆等生物质；秸秆通过加入微生物菌种、催化剂和净化剂，在通氧条件下，被重新分解为二氧化碳、有机质、矿物质、非金属物质，并产生一定的热量和大量的抗病虫菌孢子，通过农艺设施将这些生成物提供给农作物，可有效改善土壤结构、土壤境情，减少病虫危害，促进农作物生长发育。该技术的应用方式可分为内置式、外置式和内外置结合式三种。
秸秆生物反应堆技术以秸秆替代化肥，以植物疫苗替代农药，结合农村实际，促进资源循环增值利用和多种生产要素有效转化，使生态改良、环境保护与农作物高产、优质、无公害生产相结合，为农业增效、农民增收、食品安全和农业可持续发展提供了科学技术支撑。该技术通过微生物菌发酵将秸秆转化为植物可吸收的肥料，定向转化为植物生长所需的二氧化碳、热量、抗病孢子、酶、有机和无机养料，进而实现作物高产、优质和有机生产。