硝化菌的分類:硝化菌屬於自養菌，原核生物，包括亞硝酸鹽和硝酸鹽兩個完全不同的代謝群，又包括不同形態的桿菌、球菌和螺旋菌。
亞硝酸鹽細菌包括屬於硝化單胞菌屬、硝化球菌屬、螺旋菌屬和葉下珠屬的細菌。含氮細菌包括屬於硝化細菌、硝化球菌和硝化胱氨酸的細菌。這兩種細菌都是專性需氧細菌，氧是氧化過程中的最終電子受體。
大部分是特化的自養生物，不能在有機介質上生長，如亞硝化單胞菌、亞硝化細菌、亞硝化球菌、亞硝化單胞菌、硝化真菌、硝化球菌等。其中只有少數是兼性自養生物，它們也能在壹些有機介質上生長，如維氏硝化桿菌的壹些菌株。
從形態上看，也有各種各樣的，如球形、桿狀、螺旋狀等。，但都是沒有孢子的革蘭氏陰性菌；有的有鞭毛可以移動，如亞硝化單胞菌，靠鞭毛移動全身；有些沒有鞭毛就不能運動，比如白刺。壹般分布在土壤、淡水和海水中，有些細菌只在海水中發現，如硝化球菌和硝化棘。