在土壤氧气不足时，将硝酸盐还原成亚硝酸盐，并进一步把亚硝酸盐还原为氨及游离氮的细菌。能将硝酸盐还原，并产生分子态氮气的细菌，称为反硝化细菌。如反硝化杆菌等均属此类。这种菌分布范围较广，大量存在于污水、土壤及厩肥中，在缺氧的条件下能够将硝酸盐变成氨和氮。

反硝化细菌的生理类群包括广泛的腐生微生物组成。在通常氧化有机物质的条件下是依靠游离态02，而在转为呼吸的嫌气的条件下，则依靠硝酸盐的结合态氧，硝酸盐是氢的受体。

反硝化细菌能生存于作氮源用的硝酸盐的介质中，它能利用这种化合物既可作为能量代谢，又可用于物质代谢。反硝化细菌在土壤氧气不足的条件下，将硝酸盐还原成亚硝酸盐，并进一步把亚硝酸盐还原为氨及游离氮的细菌。它们的酶系统能使 还原为NH3。，并且微生物可同化这种氮以便合成细胞物质。

它们在氙气条件下，利用硝酸中的氧，氧化有机物而获得自身生命活动所需的能量。反硝化细菌广泛分布于土壤、厩肥和污水中。可以将硝态氮转化为氮气而不是氨态氮，与硝化细菌作用不*相反。主要应用于污水处理，如景观水治理，城市内河治理，水产养殖处理等，其中水产养殖污水处理应用广泛。

反硝化细菌在养殖水体中的作用：

1、降低水体中的亚硝酸盐，减轻亚硝酸盐对水生生物的毒害。

，由于当前我国水产养殖业集约化程度的提高，养殖水体出现亚硝酸盐升高的现象，直接威胁养殖生物的生命,使养殖物的代谢器官功能下降，抗病力降低，严重时会造成大批死亡。严重影响养殖户的利益。而反硝化细菌可以利用亚硝酸盐为底物，通过反硝化作用转化为氮气排出水体，降低亚硝酸盐的浓度，减缓或避免了亚硝酸盐对水产生物的毒害作用。

2、减少水体的富营养化，净化水体。

天然水体中由于过量营养物质(主要是指氮、磷等)的排入，引起各种水生生物植物异常繁殖和生长，这种现象称作水体富营养化。水体富营养化导致藻类在水体中的过量生长，占据了鱼类活动的空间；耗尽了水中的溶解氧，严重影响鱼类的生存；藻类种类由以硅藻和绿藻为主转为以蓝藻为主，毒害水生生物。引起水体富营养化的原因主要为水体中氮浓度过高，而反硝化细菌可以将水体中含氮化合物转化为氮气，降低水体中的氮浓度，减缓和防止水体的富营养化现象，为水生生物的正常生长提供保障。