Quá trình chuyển đổi giảm nitơ (như amoniac hay amoni) để các hình thức nhiều oxy hóa (các ion nitrit hoặc nitrat). Đó là một quá trình hai bước, với mỗi bước thực hiện bởi nhóm riêng biệt của vi khuẩn. Bước đầu tiên là quá trình oxy hóa amoniac để nitrit, và thứ hai là quá trình oxy hóa của nitrit nitrat.