A folyamat átalakítása csökken nitrogén (mint az ammónia vagy ammónium) több oxidált formája (a nitrit és a nitrát ionok). Egy két lépésből álló folyamat, minden egyes lépésnél a baktériumok különböző csoportok által végzett. Az első lépés az oxidációs az ammónia, a nitrit, a második pedig oxidáció a nitrit-nitrát.