经过数周、数月甚至近一年氨饥饿的[[欧亚亚硝化单胞菌（Nitrosomonas europaea）]]细胞，在批处理和保持器实验中能够在几分钟内恢复其氨氧化活性。然而，这些结果与Batchelor等人（1997年）报告的数据相矛盾，后者显示，经过42天氨饥饿的[[欧亚亚硝化单胞菌（Nitrosomonas europaea）]]细胞在指数亚硝酸盐生产之前有一个153小时的滞后期。这表明[[欧亚亚硝化单胞菌（Nitrosomonas europaea）]]的恢复过程是复杂的，可能取决于外部因素，如生长条件和细胞饥饿前的生理状态。然而，我们必须记住，氨饥饿后可以考虑两种不同的恢复类型：单个细胞的恢复和群体的恢复。单个细胞可以在几分钟到几小时内恢复（参见“AOB对氨短缺的分子响应”），这取决于它是否需要激活已存在的酶或合成新酶。而在群体中，重新激活与少数幸存细胞的生长相耦合，这可能需要几天甚至几周。
尽管其他AOB菌株，例如[[Nitrosomonas oligotropha]]群成员或[[Nitrosospira briensis]]，在短期饥饿后的恢复也非常迅速，但在长期饥饿后，AOB菌株之间的恢复存在显著差异。在Bollmann等人（2002年）的研究中，[[欧亚亚硝化单胞菌（Nitrosomonas europaea）]]从氨饥饿中恢复的速度比[[Nitrosomonas oligotropha]]相关AOB菌株G5-7快。在1–10周氨剥夺后，[[欧亚亚硝化单胞菌（Nitrosomonas europaea）]]在添加新鲜氨后1–2小时内恢复了其活性。相比之下，菌株G5-7的再生时间随着饥饿时间的增加而增加：在1–2周饥饿期后，该菌株几乎立即开始氧化新鲜氨，但在4周饥饿后，观察到几小时的滞后期，而在10周饥饿后，需要5天氨氧化才开始。因此，由于饥饿后快速恢复可能赋予竞争优势，[[欧亚亚硝化单胞菌（Nitrosomonas europaea）]]可能在NH4+供应波动的情况下胜过[[Nitrosomonas oligotropha]]样AOB，尽管后者的AOB群体对^+$的Ks值较低。
[[Nitrosospira briensis]]在氨饥饿期长达2周后能够迅速恢复，在30-60分钟内达到其最大氨氧化潜力。在一项研究氨饥饿AOB恢复过程中硝酸盐氧化菌株[[Nitrobacter winogradskyi]]存在的影响时，结果显示，在饥饿11周或4个月后，[[Nitrosospira briensis]]对氨添加的响应速度比[[欧亚亚硝化单胞菌（Nitrosomonas europaea）]]慢，尽管它对^+$的亲和力更高。[[欧亚亚硝化单胞菌（Nitrosomonas europaea）]]细胞在6小时内达到最大氨氧化率，而Nitrosospira briensis细胞保持一个低但稳定的氨氧化率。这些结果表明，在氮素供应不稳定的情况下，[[欧亚亚硝化单胞菌（Nitrosomonas europaea）]]可以超越其他AOB以获得生存。
据报道，硝化菌能够在缺氧条件下生存，例如在鱼塘沉积物和废水贮存池的无氧下层。Diab等人（1992年）提出，硝化细菌能够在缺氧条件下生存，要么是通过将代谢切换到一个非常低的速率，导致细胞处于休眠状态，要么是通过从硝化作用切换到反硝化作用。
在其他研究中，[[欧亚亚硝化单胞菌（Nitrosomonas europaea）]]被发现能够利用分子氢、羟胺或有机物（[[C3：丙酮酸（pyruvate）]]、甲酸）作为电子供体进行亚硝酸盐反硝化，产生$和$。尽管在[[欧亚亚硝化单胞菌（Nitrosomonas europaea）]]的基因组中已经识别出了编码亚硝酸还原酶（Nir）和一氧化氮还原酶（Nor）的脱硝基因nirK和norB，AOB的脱硝机制尚未被揭示，其作用仍然是一个讨论的焦点。有建议认为，这种AOB的脱硝活性是一种抵御高亚硝酸浓度负面影响的保护机制。另一方面，它已被认识到是一种对厌氧生长非常重要的过程，以及为氨氧化提供所需的NO。没有研究支持硝化菌反硝化是一种抵御厌氧环境的策略这一假设。
另一种可能性是，在氧气限制或无氧条件下，氨可以作为电子供体，其氧化过程使用亚硝酸盐而不是氧气作为电子受体。[[Nitrosomonas eutropha]]在无氧条件下通过氨氧化与细胞生长耦合的第一个证据由Schmidt和Bock（1997年）发表。在这个反应中，分子氧被二氧化氮或四氧化二氮（$）所取代。氨氧化菌的无氧代谢最近已被详细回顾，这里不再描述。除了在氧气限制环境中氨氧化菌与[[厌氧氨氧化细菌（AnAOB，anammox细菌）]]共存/竞争中的作用之外，这种代谢特征可能在氧气限制或无氧期间AOB的生存和维持中起到关键作用。