התהליך של המרת מופחתת חנקן (כמו אמוניה או אמוניום) לטפסים יותר מחמצנים (יונים חנקיתי או חנקת). היא תהליך בן שני שלבים, כל שלב מבוצעת על ידי קבוצות נבדלות של חיידקים. השלב הראשון הוא חמצון של אמוניה חנקיתי, השני הוא חמצון של חנקיתי nitrate.