硝化细菌 nitrifying bacteria 好氧的氧化氨为亚硝酸（亚硝酸细菌）和氧化亚硝酸为硝酸（硝酸细菌）的一群土壤细菌。它们任何时候都是进行生态学的相伴生活；在营养方面是化学合成无机氧化的无机营养细菌。二者均为革兰氏阴性细菌。以下列反应获得能量同化CO2（CO2＋H2O→1/6C6H12O18，△G=118千卡）：
在硝化细菌的细胞内有的具有如光合细菌取样的发达的层状结构，其中局部具有氧化无机物的细胞色素电子传递系统，与其共轭产生以ATP为代表的化学能；其中一部分因形成来自细胞色素系统的反向电子流而被消耗，而细胞色素系统是固定和同化二氧化碳所必需的还原能力（NADH或NADPH）这个机制是受细胞的无机营养生活密切的控制。氧化有机物的生物即使从外部供给作为能源的有机物也不能利用，表现它是好氧生活的一种极端的生物。pH8以上的碱性条件尤为合适，对NH4 、NO2-等具有严格的特异性。土壤的硝化率为每克土壤每天氧化0.02毫克的铵态氮，这相当于每公顷每天1／4—1／2吨的硫酸铵。特别是硝化细菌其附着于土壤颗粒表面的性质受到重视。在土壤细菌区系中对其氮素代谢大力地进行研究着。