硝化細菌係指一群能將水中之氨氮硝化轉變為硝酸態氮的細菌。
氨是水域中有機物受到嫌氣性微生物的分解產生而來，
一般魚類在含有0.6~2.0mg/1氨的水域中，
即有中毒的現象，
所以水中的氨需快速地經由硝化細菌氧化成為硝酸鹽，
才會變成無毒性。


硝化細菌的種類甚多，
一般而言，
硝化細菌能利用環境中的大量有機碳做為細胞的碳素源及呼吸能的來源，
除此之外，
其作用特性易受下列因素之影響。


＊酸鹼度(pH值)─
硝化細菌最佳作用pH範圍在於PH7~9之間，
若pH值降低時，
氨氧化成為亞硝酸態氮就會降低，
反之pH值增高時，
水中氨濃度會升高，
而會抑制硝化細菌之硝化作用。


＊溶氧─
水中溶氧對於硝化細菌作用影響甚大，
因為硝化作用為一種氧化作用，
把氨氧化成亞硝酸鹽進而硝酸鹽，
所以最大效率的硝化作用應是在供氧高的情況下發生。

　
＊溫度─
硝化細菌在水溫9~35℃之間均有不同程度的作用效果，
一旦溫度降至5℃以下硝化作用即停止；
通常海水硝化細菌在30~35℃活性最高，
而淡水硝化細菌則在30℃時活性最高。


硝化細菌的硝化作用是一種生化的氧化作用，
分為兩個階段進行；
第一階段是將嫌氣細菌代謝產生的氨氮氧化成為亞硝酸態氮，
第二階段則由亞硝酸態氮氨化成為硝酸態氮，
這兩個階段係由二種不同的硝化細菌分別進行，
水域中之氨氮及亞硝酸態氮對水族動物均有不同程度的毒性，
所以須經氧化亞硝酸態氮的硝化細菌(Nitrobacter)作用，
才能把亞硝酸態氮的毒性轉化成為無毒性的硝酸態氮。


目前硝化細菌已有市面上產品，
通常是使用於水族館或水族箱中之水質處理，
國內尚未聞有使用在大規模養殖場的水質處理，
因為硝化細菌在上述各種水質處理方法中，
很容易在濾材上附著，
形成生物膜，
所以不必特地再添加硝化細菌。