
Nguyên tắc hoạt động của mô hình Aquaponics này như sau:
Thức ăn cho cá là đầu vào của hệ thống Aquaponics. Khi cá ăn thức ăn, bài tiết chất thải thì hệ vi sinh vật giúp biến đổi chất thải đó thành dưỡng chất đóng vai trò như phân bón cần thiết cho cây.
Hai loại vi khuẩn chủ yếu tham gia vào quá trình chuyển hóa này là Nitrosomonas và Nitrobacter. Mỗi loại vi sinh vật góp mặt trong mỗi giai đoạn giúp biến đổi từ chất thải của cá thành dưỡng chất nuôi cây trồng.
Vi khuẩn nitrifying tham gia vào mô hình Aquaponics với vai trò giúp biến đổi amonia có trong chất thải của những chú cá thành nitrit. Nitrit được biến đổi thành nitrat – một dạng nitơ mà rau củ quả dễ hấp thu. Ngoài ra, các chất thải rắn của cá nuôi thì biến đổi thành phân compost cũng là nguồn thức ăn tốt cho rau củ quả phát triển.

Dựa trên nguyên tắc hoạt động này, trong một mô hình Aquaponics bao giờ cũng cần sự hiện diện của 3 yếu tố:
- Cá
- Thực vật
- Vi khuẩn có lợi
Cả 3 yếu tố này đều có vai trò quan trọng như nhau giúp cho hệ thống Aquaponics hoạt động được trơn tru. Thiếu 1 yếu tố, mô hình này sẽ không thể vận hành được.