肉眼觀察顆粒呈米黃色或淡黃色，顆粒與絮體區分明顯。在光學顯微鏡下觀察顆粒外形不規則，邊緣呈黏膠絮狀，密實度不均勻，觀察到的顆粒的形態特征與很多研究中的到結果的很相似。掃描電鏡觀察顆粒外輪廓清晰，結構較為密實，表面有多處凸起，呈花椰菜狀或呈蜂窩狀。且顆粒表面含有許多空隙和褶皺，這些空隙可作為顆粒中營養物質和溶解氧的傳入和代謝產物的排出的通道，以減小顆粒污泥本身存在的傳質阻力較絮狀污泥大的問題。

掃描電鏡下觀察顆粒污泥中主要以球菌核桿菌為主，這些球菌或桿菌以為菌落的形式聚集在一起，這些文群落又構成了大的顆粒，為群落間存在的空隙有利于顆粒內物質的傳遞。另外，也可見顆粒中的有的位置上也含有較多的細絲狀菌，總體上看，顆粒中各種微生物重拳以微群落的形式呈區位劃分。此外，還發現顆粒中還嵌有真菌和原，后生動物，如鐘蟲，等枝蟲等，這對微生物的聚集也起到了提供附著面的作用，同時，這些原后生動物的出現也證明了該處理系統的污染物去除效率高，出水水質好。采用透射電鏡對厭氧末期和好氧末期的顆粒污泥進行觀察可以看出，在厭氧末期的顆粒中微生物體內含有大量的白色顆粒狀物質，在好氧末端這些白色顆粒顯著減少，這一特征與聚磷菌的生理特性相符合，可推測認為這些白色顆粒物質即為聚磷菌體內的胞內聚合物PHAs，而這些球狀的微生物即為聚磷菌。掃描電鏡下觀察到球菌核桿菌的微群落狀分布方式也與很多研究中報道的聚磷菌的聚群式生長方式一致。