Η διαδικασία της μετατροπής μειωθεί αζώτου (ως αμμωνία ή αμμώνιο) σε πιο οξειδωμένη μορφή (νιτρωδών ή νιτρικών ιόντων). Είναι μια διαδικασία δύο σταδίων, με κάθε βήμα που εκτελούνται από διαφορετικές ομάδες των βακτηρίων. Το πρώτο βήμα είναι η οξείδωση της αμμωνίας σε νιτρώδες άλας, και το δεύτερο είναι η οξείδωση των νιτρώδη σε νιτρικά.