碳源是指能够提供生物体生长所需碳元素的营养物质。在自然环境中，碳源对于微生物而言至关重要，因为它们是微生物进行新陈代谢的基础。微生物利用碳源来合成细胞物质并获取能量。根据其是否可以被微生物直接吸收利用，碳源可分为可溶性碳源（如糖类、有机酸等）和不可溶性碳源（如纤维素、木质素等）。
在污水处理过程中，碳源起着至关重要的作用，尤其是在生物脱氮除磷工艺中。碳源为微生物提供了必要的能量来源和构建细胞结构的材料，促进了有益菌群的生长繁殖。在缺氧或厌氧条件下，微生物利用有机碳源作为电子供体，将硝酸盐（NO₃⁻）还原为氮气（N₂），实现脱氮；同时，在好氧条件下，微生物通过摄取磷酸盐（PO₄³⁻）并将其储存在体内，再利用有机碳作为能量来源，从而实现除磷。此外，适量的碳源还可以改善污泥的沉降性能，增强系统的稳定性和处理效率。因此，在污水处理系统中合理添加和调节碳源，对于提高出水水质、减少环境污染具有重要意义。
除了在污水处理中用于脱氮除磷外，碳源还在许多其他领域中有着广泛的应用，例如：
农业与园艺：有机肥料中的碳源有助于土壤中微生物的活性，促进植物根系发育，改善土壤结构。
发酵工业：在生产抗生素、酶制剂、氨基酸、有机酸、维生素等产品的发酵过程中，碳源是微生物生长和代谢产物积累的关键因素。
食品工业：作为酵母或其他发酵菌种的营养基质，在面包制作、酿酒、酸奶生产等领域中发挥作用。
生物修复：在污染场地的生物修复技术中，添加适当的碳源可以帮助促进污染物降解菌的生长，加速污染物的分解。
能源生产：生物质能的生产过程中，碳源如木质废弃物、农作物残余物等可以用来产生生物燃料。
微生物燃料电池：某些类型的微生物可以将有机碳源转化为电能，这种技术正在研究和发展之中。
医药行业：培养基中的碳源对于培养特定的微生物或细胞以制备疫苗、药物等产品是必需的。