在设计生物反应器中，桨叶的具有双重的作用，一方面转动的桨叶能够带动反应器内液体运动，进而实现液体内物质的混合，利于整个反应器内细胞吸收营养物质。另一方面桨叶转动导致流体内部速度梯度的形成，进而产生剪切力，当剪切力到达一定值时会造成细胞损伤，不利于细胞培养。桨叶的结构和转速决定了反应器内的混合效果和产生的剪切力大小，这两个因素往往互相矛盾，即混合效果好时产生的剪切力大，混合效果差时产生的剪切力小，如何在---混合效果的情况下，使搅拌产生的剪切力是生物反应器桨叶设计的关键所在。
搅拌桨是搅拌装置中的关键部件，为了提供能量，并形成液体的所需的流动状态，达到搅拌的目的，必须有合理的结构和足够的强度。
搅拌桨的结构大致有桨式、涡轮式、推进式、锚式、框式、螺带式、螺杆式等类型，絮凝搅拌器层数设计，除推进式、螺带式等特殊形状的桨叶加工难度较大外，多数桨叶形状与加工都比较简单。桨叶与轴的连接方式也是大同小异，一般从安装检修的方便角度考虑，采用整体式或可拆式的连接结构。
叶轮叶片的大小一般以桨径的大小(所谓桨径是指叶轮回转时前端轨迹圆的直径)和叶轮的宽度来衡量。桨径的选择与搅拌器的种类有关，与搅拌罐罐径的大小有关。
生产中当搅拌罐中出现“圆柱状回转区”漩涡时，这个部分的混合很差，污水絮凝卧式搅拌器，致使混合时间较长，不利于搅拌过程，絮凝搅拌器型号，所以一般都要设法缩小这个区域。如果减小桨径就可以缩小“圆柱状回转区”的半径关于叶轮宽度的影响.可从搅拌器的动力消耗方面来分析。在高黏度液体中，层流范围内动力消耗几乎和桨宽成正比，而在低黏度液中，仅在叶轮宽度范围较小时，动力消耗随桨宽增加而增加，当桨宽大到一定范围以上，絮凝搅拌器，动力消耗就不再因桨宽增大而增大了。
搅拌桨适用情况分类：
1、桨式：主要用于流体的循环，不能用于气液分散操作。
2、推进式：适用于低粘度反应物料，属于轴向搅拌。
3、涡轮式：适用物料粘度范围比较大，剪切力较大，用于分散流体的效果比较好。
4、框式和锚式：适用于粘度大，处理大量物料的反应釜，能大限度达到表面传热系数。
5、螺旋式：主要用于高粘度液体的搅拌。
需要根据物料的粘度从低到高使用的搅拌桨顺序为：桨叶式<推进式<涡轮式<框式<锚式<螺杆式。
推进式典型轴流桨，适合低粘度流体的混合、传热、循环、固体悬浮、溶解等；特点：低剪切、强循环、高速运行、低能耗；搅拌转速200~1500r/min 。分为上翻料和下翻料式结构，如果高速运转需带稳定。开启涡轮轴流桨，适合低粘度流体的混合、循环、固体悬浮、溶解等；特点：中等剪切和循环、中速运行、适合中小型设备；搅拌转速200~750r/min 。分三叶片、四叶片、六叶片，分折叶式、弯叶式、直叶式等。圆盘涡轮典型径流剪切桨，适合中低粘度流体的混合、萃取、乳化、固体悬浮、溶解、气泡分散、吸收等；特点：强剪切、中速运行、高能耗。搅拌转速 100~600r/min 。分直叶、折叶、弯叶、斜叶、凹叶式。框式、锚式适合于高粘度的流体的混合、传热、反应等操作过程；特点：低剪切、循环能力强、---速运行、高能耗；搅拌转速60~120r/min 。分为椭圆底、 90 度锥底、 120 度锥底、锚式、搪玻璃锚工结构螺带式适合高粘度各高固含量物料的混合、传热反应等操作过程；特点：低剪切、循环能力强、---速运行、高能耗；搅拌转速60~80r/min 。 三叶后掠式径流桨，适合中低粘度流体的混合、传热、循环、结晶、固体溶解等；特点：剪切力分布均匀、在档板的配合下产生循环流、可贴底安装，中低速运行；搅拌转速 200~500r/min 。 自吸式适合气体的自吸与再分散，可用于催化加氢、氧化、深层曝气等气液传质；自吸能力强、可---提高气液反应速率、低剪切、高速运行、中等能耗；搅拌转速 600~1500r/min 。
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