Dušik je element koji se nalazi u svim proteinima i neophodan je za život biljaka i životinja. Plinoviti dušik u zraku mora se učvrstiti u spojeve, bilo munjom ili bakterijama koje žive u tlu, prije nego što ga biljke mogu koristiti. Ti spojevi uključuju amonijak i nitrate. Životinje tada mogu unositi dušik jedući biljke. Kad živa tvar umre ili se otpad koji sadrži dušik izluči, bakterije i gljivice pretvaraju organski dušik natrag u amonijak.
Bakterije Nitrobacter
Vrste bakterija u tlu koje pretvaraju nitrite u nitrate pripadaju rodu Nitrobacter. Postoje četiri identificirane vrste: Nitrobacter winogradskyi, Nitrobacter hamburgensis, Nitrobacter agilis i Nitrobacter alkalicus. 2007. godine filogenetska studija roda Nitrobacter, objavljena u "Sustavnoj i primijenjenoj mikrobiologiji", identificirala je 30 različitih sojeva za neke vrste. Nitrobacter postoji u tlima i slatkoj vodi gdje je pH umjeren. Ne raste na visoko kiselim staništima.
Nitrosomonas bakterije
Vrste bakterija Nitrobacter obično se javljaju zajedno s bakterijama iz roda Nitrosomonas u mješovitim bakterijskim zajednicama zvanim konzorciji. Dvije vrste bakterija su međusobno ovisne, jer Nitrosomonas proizvodi nitrite koji nastaju kao Nitrobacter potrebe, a Nitrobacter čisti nitrite koji mogu suzbiti Nitrosomonas ako mu se dozvoli da gradi gore.
Morske bakterije
U oceanu postoje dvije dodatne vrste bakterija koje oksidiraju nitrite u nitrate. To su Nitrococcus mobilis i Nitrospina gracilis. Nitrococcus mobilis, izoliran od voda južnog Tihog oceana, veliki je pokretni kokus s jedinstvenim cjevastim staničnim membranama. Nitrospina gracilis duga je, vitka i u obliku štapića, bez opsežnog sustava staničnih membrana. Nitrospina je postala komercijalno dostupna ljudima koji održavaju morske akvarije kako bi pomogla u održavanju razine nitrata u vodi iz spremnika. Bakterije pomažu u oksidaciji otrovnih nitrita koje riba proizvodi.