在污水处理方面的作用调节污水碳氮比（C/N）促进脱氮反应：在生化法脱氮工艺中，污水中的C/N比对于总氮去除效率影响很大。当C/N比不合适（通常是C/N过小，即碳源不足）时，添加碳源能重新将C/N调整到合适范围，对于提高生化处理系统中反硝化菌的活性、进而污水的脱氮效率至关重要。因为反硝化菌需要以碳源作为底物来进行反硝化作用，将硝酸盐氮还原为氮气逸出水体从而去除总氮。不同的碳源对反硝化效率影响也有所不同，如甲醇作为外碳源用于污水处理时，当甲醇充足时，反硝化速率较快；乙酸钠由于是小分子有机酸盐，反硝化菌易于利用，在合适的碳氮比（比如碳氮比4.6时）下能达到稳定的脱氮效果；生物质碳源因为主要组分易于被微生物利用，也有助于污水的脱氮过程。提高污泥活性、同城处理效果：碳源可以维持和提高污泥活性，进而整个污水处理系统对污水中各类污染物的去除效果。例如在活性污泥法处理污水过程中，污泥中含有大量的微生物，这些微生物需要碳源来生长和繁殖，如果污水中的碳源不足，污泥中的微生物活性降低，分解污染物的能力相应下降，而补充合适的碳源能够恢复甚至提高污泥对污染物的去除能力，使污水的处理更加，像是在去除污水中的有机物、磷元素等方面都会有正向影响。

在水产养殖环境中的作用稳固水体菌藻相平衡：碳是藻类十分重要的营养元素，相当于是藻类的骨架。向水体中补充含碳源的物质能够补充有机碳，稳固水体菌藻相平衡，进而稳定水体的pH。例如很多水产养殖池塘中如果水中缺碳，藻类生长缓慢或者不稳定，补充像乙酸钠这样的碳源，可以为藻类的生长提供必要的碳元素，促进藻类的光合作用，增加水中的溶氧量；同时维持有益微生物在水体中的比例和活性，防止因天气突变等原因引起水质的剧烈变化，起到稳定养殖水体生态环境的作用。促进有益微生物和藻类繁殖：水体中的碳源富含发酵蛋白、同城氨基酸和还原糖时，能有助于促进有益藻类和微生物的繁殖生长，稳定水色。水产养殖中的藻类可以为养殖生物提供氧气、本地作为食物来源等重要作用，有益微生物则有助于分解水体中的有害物质、本地调节水体生态环境等，所以碳源通过促进它们的生长对整个养殖环境产生积极影响，如新生成的有益微生物能够分解残饵、粪便等，防止水中有机物的过度积累。