研究表明，硝化反应速率主要取决于氨氮转化为亚硝酸氮的反应速率。
硝化菌的比增殖速度比活性污泥中的异养菌的比增殖速度要小一个数量级，而且硝化细菌呈悬浮态，排泥时损失较大，要使硝化菌具有良好的生长环境，必须保证其较长的泥龄。
反硝化作用两级生物脱氮工艺
反硝化作用是指硝酸盐和亚硝酸盐被还原为气态氮和氧化亚氮的过程。参与这一过程的细菌称为反硝化菌。大多数反硝化菌是异养型的兼性厌氧细菌，它能利用各种各样的有机基质作为反硝化过程中的电子供体(碳源)，包括碳水化合物、有机酸类、醇类以及烷烃类、苯酸盐类和其他的苯衍生物化合物。
在反硝化反应过程中，硝酸氮通过反硝化菌的代谢活动。进行转化，可能有两种途径，一种为同化反硝化(合成)，反应最终形成有机氮化合物，成为菌体的组成部分;另一种为异化反硝化(分解)，最终产物是气态氮。
