Kvælstof er et element, der findes i alle proteiner, og er essentielt for plante- og dyrelivet. Gasformigt kvælstof i luften skal fikseres i forbindelser, enten ved lyn eller af jordboende bakterier, før det kan bruges af planter. Disse forbindelser inkluderer ammoniak og nitrater. Dyr kan derefter optage kvælstof ved at spise planter. Når levende stof dør, eller nitrogenholdigt affald udskilles, omdanner bakterier og svampe det organiske nitrogen tilbage til ammoniak.
Nitrobacter bakterier
Bakterierne i jord, der omdanner nitritter til nitrater, tilhører alle slægten Nitrobacter. Der er fire identificerede arter: Nitrobacter winogradskyi, Nitrobacter hamburgensis, Nitrobacter agilis og Nitrobacter alkalicus. I 2007 identificerede en fylogenetisk undersøgelse af slægten Nitrobacter, offentliggjort i "Systematisk og anvendt mikrobiologi", 30 forskellige stammer for nogle af arterne. Nitrobacter findes i jord og ferskvand, hvor pH er moderat. Det vokser ikke i meget sure levesteder.
Nitrosomonas bakterier
Nitrobacter-bakteriearter forekommer typisk sammen med bakterier fra slægten Nitrosomonas i blandede bakteriesamfund kaldet consortia. De to slags bakterier er afhængige af hinanden, da Nitrosomonas producerer de nitritter, som Nitrobacter behov, og Nitrobacter renser nitriterne, der kan undertrykke Nitrosomonas, hvis de får lov til at bygge op.
Marine bakterier
I havet er der to yderligere typer bakterier, der oxiderer nitrit til nitrater. Disse er Nitrococcus mobilis og Nitrospina gracilis. Nitrococcus mobilis, isoleret fra det sydlige Stillehavs farvand, er en stor bevægelig coccus med unikke rørformede cellemembraner. Nitrospina gracilis er lang, slank og stavformet uden et omfattende cellemembransystem. Nitrospina er blevet kommercielt tilgængelig for folk, der vedligeholder saltvandsakvarier for at hjælpe med at holde nitratniveauer nede i tankvand. Bakterierne hjælper med at oxidere giftige nitriter, som fisk producerer.