硝化細菌 nitrifying bacteria 好氧的氧化氨為亞硝酸（亞硝酸細菌）和氧化亞硝酸為硝酸（硝酸細菌）的一群土壤細菌。它們任何時候都是進行生態學的相伴生活；在營養方面是化學合成無機氧化的無機營養細菌。二者均為革蘭氏陰性細菌。以下列反應獲得能量同化CO2（CO2＋H2O→1/6C6H12O18，△G=118千卡）：
在硝化細菌的細胞內有的具有如光合細菌取樣的發達的層狀結構，其中局部具有氧化無機物的細胞色素電子傳遞系統，與其共軛產生以ATP為代表的化學能；其中一部分因形成來自細胞色素系統的反向電子流而被消耗，而細胞色素系統是固定和同化二氧化碳所必需的還原能力（NADH或NADPH）這個機制是受細胞的無機營養生活密切的控制。氧化有機物的生物即使從外部供給作為能源的有機物也不能利用，表現它是好氧生活的一種極端的生物。pH8以上的堿性條件尤為合適，對NH4 、NO2-等具有嚴格的特異性。土壤的硝化率為每克土壤每天氧化0.02毫克的銨態氮，這相當于每公頃每天1／4—1／2噸的硫酸銨。特別是硝化細菌其附著于土壤顆粒表面的性質受到重視。在土壤細菌區系中對其氮素代謝大力地進行研究著。