Bactéria quimolitotrófica aeróbica que obtêm sua energia oxidando compostos inorgânicos de nitrogênio. Se divide em dois grupos: 1) bactérias oxidantes do amônio (AOB); e 2) bactérias oxidantes de nitritos (NOB).

Estas reações são catalisadas por dois grupos bacterianos: 1) a primeira reação é a oxidação do amônio a nitrito por bactérias oxidantes de amônio (AOB) representadas pelo gênero Nitrosomonas; e 2) a segunda reação é a oxidação do nitrito (NO₂^–) a nitrato por bactérias oxidantes de nitritos (NOB), representadas pelo gênero Nitrobacter.

São importantes para o ciclo do nitrogênio, pois são responsáveis pela oxidação do amônio a nitrato, tanto em solos naturais quanto agrícolas.