硝化过程包含硝化反应和亚硝化反应，两种菌种在污水处理的菌群里同时存在，且形成较为紧密的互生协同关系共同完成硝化过程。
硝化反应，硝化是向有机化合物分子中引入硝基的过程，硝基就是硝酸失去一个羟基形成的一价的基团。
亚硝化反应，有机化合物分子中的氢被亚硝基取代的反应。
用亚硝酸做为亚硝化试剂，被强共轭给电子基团活化的苯环。
相同点，硝化反应与反硝化反应都需要氧的参与，且都是在菌群的作用下将氨氮转化为硝酸盐或亚硝酸盐，使出水氨氮降低。
不同点，在于其利用的盐类不同，产生的物质也不同，亚硝化细菌利用氨氮最终产物是亚硝酸盐 ，而硝化细菌利用亚硝酸盐最终产物是硝酸盐。
都是异养，所以用有机碳源微生物培养基，放相应的碳源、氮源、生长因子、无机盐和水，但注意硝化、反硝化菌的区别 ，硝化细菌是需氧型，反硝化细菌是厌氧型。
硝化细菌是一类好氧性细菌，包括亚硝酸菌和硝酸菌。
生活在有氧的水中或砂层中，在氮循环水质净化过程中扮演着很重要的角色。
反硝化细菌是一种能引起反硝化作用的细菌。
多为异养、兼性厌氧细菌，如反硝化杆菌、斯氏杆菌、萤气极毛杆菌等。
采用优良反硝化菌株经特殊工艺发酵而成。
菌株反硝化能力强，能够以亚硝态氮和硝态氮作氮源，活化简单，繁殖迅速，作用效果显著，24小时可见效。
硝化反应，硝化是向有机化合物分子中引入硝基的过程，硝基就是硝酸失去一个羟基形成的一价的基团。
芳香族化合物硝化的反应机理为：硝酸的羟基被质子化，接着被脱水剂脱去一分子的水形成硝酰正离子中间体，最后和苯环行亲电芳香取代反应，并脱去一分子的氢离子。
取代反应是指有机化合物分子中任何一个原子或原子团被试剂中同类型的其它原子或原子团所替代的反应。
所以，硝化反应属于取代反应。