硝化是指一個生物用氧氣將氨氧化為亞硝酸鹽繼而將亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽的作用。尤指將有機化合物轉化成硝基化合物或硝酸酯（如用硝酸和硫酸的混合物處理）。將氨降解為亞硝酸鹽的步驟常常是硝化作用的限速步驟。硝化作用是土壤中氮循環的重要步驟。

反硝化，也稱脫氮作用，是指細菌將硝酸鹽（NO3−）中的氮（N）通過一系列中間產物（NO2−、NO、N2O）還原為氮氣（N2）的生物化學過程。參與這一過程的細菌統稱為反硝化菌。

常見硝化方法：

（1）稀硝酸硝化一般用于含有強的第一類定位基的芳香族化合物的硝化，反應在不銹鋼或搪瓷設備中進行，硝酸約過量10~65%。

（2）濃硝酸硝化這種硝化往往要用過量很多倍的硝酸，過量的硝酸必需設法利用或回收。

（3）濃硫酸介質中的均相硝化當被硝化物或硝化產物在反應溫度下為固體時，常常將被硝化物溶解于大量濃硫酸中，然后加入硫酸和硝酸的混合物進行硝化。

（4）非均相混酸硝化當被硝化物或硝化產物在反應溫度下都是液體時，常常采用非均相混酸硝化的方法，通過強烈的攪拌，使有機相被分散到酸相中而完成硝化反應。

（5）有機溶劑中硝化這種方法的優點是采用不同的溶劑，常常可以改變所得到的硝基異構產物的比例，避免使用大量硫酸作溶劑，以及使用接近理論量的硝酸。