硝化菌是一类好氧性细菌，包括亚硝酸菌和硝酸菌。生活在有氧的水中或砂层中，在氮循环水硝化细菌分类：硝化细菌属于自养型细菌，原核生物，包括两种完全不同的代谢群：亚硝酸菌属(nhit ro so mon as) 及硝酸菌属(nitrobacter) ， 它们包括形态互异的杆菌、球菌和螺旋菌。亚硝酸菌包括亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属、亚硝化螺菌属和亚硝化叶菌属中的细菌。硝酸菌包括硝化杆菌属、硝化球菌属和硝化囊菌属中的细菌。两类菌均为专性好氧菌，在氧化过程中均以氧作为电子受体。大多数为专性化能合成自养型， 不能在有机培养基上生长， 例如亚硝化单胞菌(Nitroso monas)、亚硝化螺菌(Ni-tro so spira) 、亚硝化球菌(Nitroso coccus) 、亚硝化叶菌(Ni-tro solo bus) 、硝化刺菌(N it rospina) 、硝化球菌(Nitrobacter winograd sky i) 的一些品系。从形态上看，也有多样，如球形、杆状、螺旋形等，但均为无芽孢的革兰氏阴性菌；有些无鞭毛不能运动，如硝化刺菌。一般分布于土壤、淡水、海水中，有些菌仅发现于海水中，例如硝化球菌、硝化刺菌。