在厌气条件下，某些细菌将NO-3或NO-2代替O2作最终电子受体，使其还原成N2或N2O的过程。又称反硝化作用或脱氮作用。在农田土壤中能造成氮肥的损失，其量为施入氮肥的25～30%，最高可达70%。另一方面，硝酸盐还原能解除土壤和水域中因硝酸盐过量而造成的隐患。但此作用的中间产物NO和N2O也可造成大气污染。

具有反硝化能力的微生物在自然界中普遍存在，已报道有70多属，尚未发现细菌以外的生命形式能进行反硝化作用。土壤中反硝化细菌构成微生物区系的重要组分，假单胞菌属中能进行反硝化作用的种比任何其他属多，其中荧光假单胞菌(Pseudomonas fluores-cens)数量最大。地衣芽孢杆菌(Bacillus lichenifor ......