硝化细菌 ( nitrifying ) 是一种好氧性细菌，包括亚硝化菌和硝化菌。

生活在有氧的水中或砂层中。硝化细菌的生命活动：亚硝酸细菌（又称氨氧化菌），将氨氧化成亚硝酸。反应式：2NH3+3O2→2HNO2+2H2O+158kcal(660kJ)。硝酸细菌（又称亚硝酸氧化菌），将亚硝酸氧化成硝酸。反应式：HNO2 + 1/2 O2 = HNO3, -⊿G= 18 kcal。这两类菌能分别从以上氧化过程中获得生长所需要的能量，但其能量利用率不高，故生长较缓慢，其平均代时（即细菌繁殖一代所需要的时间）在10小时以上。所以硝化细菌并不是通过呼吸作用分解葡萄糖等有机物产生ATP的，也不是光合作用。