生物発酵タンクは構造が簡単で、菌に染まりにくく、溶存酸素効率が高く、エネルギー消費が低いなどの利点を持つ生物反応設備であり、広く生物反応に応用されている。多種のタイプがあり、生物工業ですでに大量に応用されているガス昇式発酵タンクには、ガス昇内環流発酵タンク、気液双噴射ガス昇環流発酵タンク、多層分布板を設置した塔式ガス昇発酵タンクがある。
生物発酵タンクの動作原理は空気ノズルを利用して高速の空気を噴出し、空気は気泡式で液体中に分散し、通気する側では液体の平均密度が1低下し、通気しない側では液体の密度が大きいため、通気側の液体と密度差が生じ、発酵タンク内の液体の環流を形成する。ガスリフト式発酵タンクには多種の形式があり、比較的によく見られるのは内循環管式、外循環管式、引張筒式と垂直隔板式である。
外循環式の循環管は缶体外部に設計され、内循環管は2本で、缶体内部を設計する。ガスリフト式発酵タンクでは、循環管の高さは一般的に高くない。タンク内の液面は循環管出口より高くなく、環流出口より低くない。ガスリフト式発酵タンクの利点はエネルギー消費が低く、液体中の煎じ切り作用が小さく、構造が簡単であることである。同じエネルギー消費の下で、その酸素伝達能力は機械的攪拌が通気発酵タンクであることよりずっと高い。