Proces konwersji zmniejszona azotu (jak amoniak lub amonu) do bardziej utlenione formy (jony azotynów i azotanów). Jest procesem dwuetapowym, z każdym krokiem, przeprowadzone przez różne grupy bakterii. Pierwszym krokiem jest utleniania amoniaku do azotynów, a drugi jest utlenianie azotynów do azotanów.