Processo biológico de formação de N-NO₃ pela ação de bactérias quimioautotróficas, bactérias que usam dióxido de carbono, CO₂, como fonte de carbono para seu crescimento; e arqueas. Foi descoberto pelo microbiologista russo Sergei Winogradsky, e constitui um estágio importante do ciclo do nitrogênio nos solos.

As bactérias nitrificantes são organismos sensíveis às variações ambientais e seu crescimento pode ser inibido por: 1) altas concentrações de amônio; 2) baixas temperaturas; 3) valores de pH fora da faixa entre 6,5 e 8,6 ; 4) baixa quantidade de oxigênio, requerem potenciais redox de 800 a 450 mV; 5) baixa umidade, já que são muito sensíveis ao estresse hídrico.