L'azote est un élément présent dans toutes les protéines et est essentiel à la vie végétale et animale. L'azote gazeux de l'air doit être fixé dans des composés, soit par la foudre, soit par des bactéries du sol, avant de pouvoir être utilisé par les plantes. Ces composés comprennent l'ammoniac et les nitrates. Les animaux peuvent alors absorber de l'azote en mangeant des plantes. Lorsque la matière vivante meurt ou que des déchets contenant de l'azote sont excrétés, les bactéries et les champignons reconvertissent l'azote organique en ammoniac.
Bactéries Nitrobacter
Les espèces de bactéries présentes dans le sol qui convertissent les nitrites en nitrates appartiennent toutes au genre Nitrobacter. Il existe quatre espèces identifiées: Nitrobacter winogradskyi, Nitrobacter hamburgensis, Nitrobacter agilis et Nitrobacter alkalicus. En 2007, une étude phylogénétique du genre Nitrobacter, publiée dans "Systematic and Applied Microbiology", a identifié 30 souches différentes pour certaines espèces. Nitrobacter existe dans les sols et les eaux douces où le pH est modéré. Il ne pousse pas dans les habitats très acides.
Bactéries Nitrosomonas
Les espèces bactériennes Nitrobacter sont généralement présentes avec les bactéries du genre Nitrosomonas dans des communautés bactériennes mixtes appelées consortiums. Les deux types de bactéries sont codépendants, puisque Nitrosomonas produit les nitrites que Nitrobacter besoins, et Nitrobacter nettoie les nitrites qui peuvent supprimer les Nitrosomonas si on les laisse s'accumuler en haut.
Bactéries Marines
Dans l'océan, il existe deux autres types de bactéries qui oxydent les nitrites en nitrates. Ce sont Nitrococcus mobilis et Nitrospina gracilis. Nitrococcus mobilis, isolé des eaux du Pacifique Sud, est un grand coque mobile avec des membranes cellulaires tubulaires uniques. Nitrospina gracilis est long, mince et en forme de bâtonnet, sans système membranaire cellulaire étendu. Nitrospina est devenu disponible dans le commerce pour les personnes qui entretiennent des aquariums d'eau salée, pour aider à maintenir les niveaux de nitrate dans l'eau du réservoir. Les bactéries aident à oxyder les nitrites toxiques produits par les poissons.