Stikstof is een element dat in alle eiwitten voorkomt en is essentieel voor het planten- en dierenleven. Gasvormige stikstof in de lucht moet in verbindingen worden gefixeerd, hetzij door bliksem of door bodembacteriën, voordat het door planten kan worden gebruikt. Deze verbindingen omvatten ammoniak en nitraten. Dieren kunnen dan stikstof opnemen door planten te eten. Wanneer levende materie sterft of stikstofhoudende afvalstoffen worden uitgescheiden, zetten bacteriën en schimmels de organische stikstof weer om in ammoniak.
Nitrobacter-bacteriën
De bacteriesoorten in de bodem die nitrieten omzetten in nitraten behoren allemaal tot het geslacht Nitrobacter. Er zijn vier geïdentificeerde soorten: Nitrobacter winogradskyi, Nitrobacter hamburgensis, Nitrobacter agilis en Nitrobacter alkalicus. In 2007 identificeerde een fylogenetische studie van het geslacht Nitrobacter, gepubliceerd in "Systematic and Applied Microbiology", 30 verschillende stammen voor sommige van de soorten. Nitrobacter komt voor in bodems en zoet water waar de pH matig is. Het groeit niet in zeer zure habitats.
Nitrosomonas-bacteriën
Nitrobacter-bacteriesoorten komen meestal samen met bacteriën van het geslacht Nitrosomonas voor in gemengde bacteriële gemeenschappen die consortia worden genoemd. De twee soorten bacteriën zijn codependent, aangezien Nitrosomonas de nitrieten produceert die Nitrobacter behoeften, en Nitrobacter ruimt de nitrieten op die de Nitrosomonas kunnen onderdrukken als ze mogen bouwen omhoog.
Mariene bacteriën
In de oceaan zijn er nog twee soorten bacteriën die nitrieten oxideren tot nitraten. Dit zijn Nitrococcus mobilis en Nitrospina gracilis. Nitrococcus mobilis, geïsoleerd uit de wateren van de Stille Zuidzee, is een grote beweeglijke coccus met unieke buisvormige celmembranen. Nitrospina gracilis is lang, slank en staafvormig, zonder uitgebreid celmembraansysteem. Nitrospina is in de handel verkrijgbaar geworden voor mensen die zoutwateraquaria onderhouden, om te helpen het nitraatgehalte in het tankwater laag te houden. De bacteriën helpen bij het oxideren van giftige nitrieten die vissen produceren.