硝化細菌( nitrifying ) 是一種好氧性細菌，包括亞硝化菌和硝化菌。生活在有氧的水中或砂層中，在氮循環水質淨化過程中扮演著很重要的角色。 硝化細菌分類：硝化細菌屬於自養性細菌，包括兩種完全不同的代謝群：亞硝酸菌屬 ( nitrosomonas )及硝酸菌屬( nitrobacter )，它們包括形態互異的桿菌、球菌和螺旋菌。亞硝酸菌包括亞硝化單胞菌屬、亞硝化球菌屬、亞硝化螺菌屬和亞硝化葉菌屬中的細菌。硝酸菌包括硝化桿菌屬、硝化球菌屬和硝化囊菌屬中的細菌。兩類菌均為專性好氣菌，在氧化過程中均以氧作為最終電子受體。大多數為專性化能自養型，不能在有機培養基上生長，例如亞硝化單胞菌（Nitrosomonas）、亞硝化螺菌（Ni-trosospira）、亞硝化球菌（Nitrosococcus）、亞硝化葉菌（Ni-trosolobus）、硝化刺菌（Nitrospina）、硝化球菌（Nitrococcus）等。只有少數為兼性自養型，也能在某些有機培養基上生長，例如維氏硝化桿菌（Nitrobacterwinogradskyi）的一些品系。從形態上看，也有多樣，如球形、桿狀、螺旋形等，但均為無芽孢的革蘭氏陰性菌；有些有鞭毛能運動，如亞硝化葉菌，借周身鞭毛運動；有些無鞭毛不能運動，如硝化刺菌。一般分佈於土壤、淡水、海水中，有些菌僅發現於海水中，例如硝化球菌、硝化刺菌。 水族硝化細菌，在水族界一直有用硝化細菌的傳統，但目前已經不是傳統意義上的硝化細菌。到目前為止，水族上的硝化細菌已經發展到第五代。 第一代硝化細菌:主要由亞硝化單胞菌和硝化桿菌等自養菌組成，生長周期長，其平均代時（即細菌繁殖一代所需要的時間）在10小時以上。產品為液體，雜菌較多，有惡臭味。目前市場上已不常見。 第二代硝化細菌: 實際上是由能降低水體中氨氮的光合細菌組成的，因是自然水體的土著菌種，適應性強，其平均代時（即細菌繁殖一代所需要的時間）在3小時以上。產品為紅色液體，雜菌較多，有腥臭味。 第三代硝化細菌：是指由芽孢桿菌純種發酵後的芽孢休眠體組成的淡乳白色液體，有一定的降氨氮和清水功能，芽孢的萌發需要24小時以上，其平均代時（即細菌繁殖一代所需要的時間）跟大多數異養菌一樣，在30分鐘左右。產品為淡乳白色液體，無味或有淡腥味，雜菌很少。 第四代硝化細菌：是指由芽孢桿菌和乳酸菌混合發酵後冷凍乾燥的粉劑，也稱EM菌，白色的是精製品，菌含量較高，雜質少，棕褐色為直接乾燥的產物，含有培養基等雜質，菌含量相對較低，有一些產品複合了酶製劑。產品為粉劑（或膠囊）和片劑，無雜菌，無味或淡腥味。 第五代硝化細菌，也稱產酶硝化細菌，是由產酶異養硝化菌、產酶芽孢桿菌、好氧反硝化菌、乳酸菌、放線菌等分別發酵，經微膠囊化工藝進行包被後冷凍乾燥的粉劑經科學配比而成的。微膠囊技術包被過的菌種活力強，保質期長，可以抵抗低濃度藥物和自來水中氯的損傷。其平均代時（即細菌繁殖一代所需要的時間）在25分鐘左右。產品有白色粉劑（或膠囊）和片劑，無雜菌，無味或淡甜味，可食用。