Метод применяют на сравнительно небольших животноводческих фермах — с поголовьем 200-400 животных. Основан он на возникновении в штабеле навоза под влиянием жизнедеятельности термогенных микробов высокой температуры, которая оказывает губительное действие на возбудителей инфекционных и инвазионных болезней животных, а также на личинок мух. Сухой навоз обязательно увлажняют: 10-15 л воды на 1 м3 (не более 70% влажности). В холодное время года целесообразно использовать теплую воду. В штабеле коровьего навоза без подстилки температура достигает 40 °С, конского — 75°С, овечьего — 65°С. При спорообразующих возбудителях биотермический метод не применяют, а навоз сжигают.
Для обеззараживания навоза отводят изолированное место (площадку с твердым покрытием) не ближе 200 м от животноводческих зданий, водоемов, колодцев и без уклона к ним. При низком стоянии грунтовых вод допускается заглубление площадки в грунт до 1 м. На площадку укладывают не зараженный навоз слоем 50-60 см, а на него укладывают зараженный навоз штабелем, высотой до 2 м и шириной по верху 2-2,5 м. Длина при наличии большого количества навоза произвольная. Сверху и с боков навоз укрывают землей, опилками или торфом слоем не менее 20 см летом и 40 см — зимой. В результате навоз предохраняется от высыхания и выветривания, более интенсивно в нем проходят биотермические процессы и сокращаются потери аммиака. В теплый период года навоз выдерживают в штабале 1 месяц, в холодный — 2 месяца. Если навоз в штабеле промерз после укладки, то его оставляют нетронутым до оттаивания, после чего выдерживают положенный срок.
Вокруг площадки для биотермического обеззараживания навоза делают канавку глубиной до 30 см и такой же ширины. В нее попадают личинки мух из штабеля. Поэтому дно канавки посыпают сухим инсектицидом или заливают раствором. Выделяющуюся из штабеля жижу отводят в жижесборник для последующей обработки.
Рекомендуется закладывать в штабель рыхлый помет, с добавлением к нему 20% торфа, соломы, опилок. Для помета с подстилкой указанных добавок не требуется. Биотермическому обеззараживанию в зимний период подлежит непромерзший помет. Обеззараживание помета считают законченным лишь по прекращении биотермических процессов после спада в штабеле температуры.