A nitrogén minden fehérjében megtalálható elem, és nélkülözhetetlen a növények és állatok életében. A levegőben lévő gáznemű nitrogént villámokkal vagy talajban élő baktériumokkal kell vegyületekké rögzíteni, mielőtt a növények felhasználhatják. Ezek a vegyületek magukban foglalják az ammóniát és a nitrátokat. Az állatok ezután növényeket fogyasztva vihetik be a nitrogént. Amikor az élő anyag elpusztul vagy nitrogéntartalmú hulladékok választódnak ki, a baktériumok és gombák a szerves nitrogént ammóniává alakítják.
Nitrobacter baktériumok
A talajban lévő baktériumok, amelyek nitriteket nitrátokká alakítanak, mind a Nitrobacter nemzetségbe tartoznak. Négy faj azonosítható: Nitrobacter winogradskyi, Nitrobacter hamburgensis, Nitrobacter agilis és Nitrobacter alkalicus. 2007-ben a Nitrobacter nemzetség filogenetikai vizsgálata, amelyet a "Szisztematikus és alkalmazott mikrobiológia" publikált, 30 különböző törzset azonosított egyes fajok esetében. A nitrobaktérium olyan talajokban és édesvízben található, ahol a pH mérsékelt. Nem növekszik erősen savas élőhelyeken.
Nitrosomonas baktériumok
A nitrobaktérium baktériumfajok tipikusan a Nitrosomonas nemzetségből származó baktériumokkal együtt fordulnak elő vegyes baktériumközösségekben, az úgynevezett konzorciumokban. A kétféle baktérium együttfüggő, mivel a Nitrosomonas termeli azokat a nitriteket, amelyeket a Nitrobacter szükség van rá, és a Nitrobacter megtisztítja azokat a nitriteket, amelyek képesek elnyomni a Nitrosomonákat, ha építkeznek fel.
Tengeri baktériumok
Az óceánban két további baktériumtípus létezik, amelyek a nitriteket nitrátokká oxidálják. Ezek a Nitrococcus mobilis és a Nitrospina gracilis. A Csendes-óceán déli vizeiből izolált Nitrococcus mobilis egy nagy mozgékony coccus, egyedi csősejtes membránokkal. A Nitrospina gracilis hosszú, karcsú és rúd alakú, kiterjedt sejtmembrán-rendszer nélkül. A nitrospina kereskedelmileg elérhetővé vált azok számára, akik sós vizű akváriumokat tartanak fenn, hogy segítsék a tartályvíz nitrátszintjének csökkentését. A baktériumok segítenek a halak által termelt mérgező nitritek oxidációjában.