形状：呈杆状、梨形或多形性 大小：通常宽0.5–0.9微米，长1.0–2.0微米，并具有细胞内膜极性帽。 颜色：由于存在细胞色素c，它们在细胞悬浮液中常常呈黄色。 属于[[革兰氏阴性菌（G-菌）]] 化能自养 不具运动性 繁殖：出芽或二分裂 硝杆菌细胞是严格好氧的 具有大约13小时的倍增时间 膜上的硝酸盐氧化系统是细胞质的。 在极端二氧化碳暴露后会恢复 限制性因素：氧气、磷
[[【硝化作用】第2步：亚硝酸盐氧化到硝酸盐]]
硝杆菌在氮循环中扮演着重要角色，通过在土壤和海洋系统中将亚硝酸盐氧化成硝酸盐。硝化细菌属成员的主要生态作用是将亚硝酸盐氧化为硝酸盐，硝酸盐是植物无机氮的主要来源。与植物不同，植物的电子传递在光合作用中提供碳固定的能量，硝杆菌利用从亚硝酸根离子（^−$）氧化成硝酸根离子（^−$）过程中获得的能量来满足它们的能量需求。硝杆菌通过[[0. 卡尔文循环（Calvin cycle）]]固定二氧化碳来满足它们的碳需求。
生态及分布
硝化细菌属 ( Nitrobacter ) 广泛分布于水生和陆地环境中。硝化细菌通常比异养细菌丰富度低，因为它们进行的氧化反应能量产量低，而且它们的大部分能量用于碳固定，而不是生长和繁殖。 不同硝化细菌种群的分布和硝化速率差异可能归因于不同种群质粒的差异，各种硝化细菌种群都携带两个大质粒。
温度
硝化细菌的最佳生长温度在 25 至 30 °C 之间，超过上限 49 °C 或下限 0 °C时则无法存活。这限制了它们的分布，尽管它们可以在各种各样的栖息地中找到。
pH
硝化细菌属细胞的最佳生长pH 值在 7.3 至 7.5 之间。
相关报道1：硝化细菌的最佳生长温度似乎在 38 °C 和 pH 值为 7.9 时 相关报道2：硝化细菌的最佳生长温度为 28 °C 和 pH 值范围为 5.8 至 8.5，尽管它们的最佳 pH 值在 7.6 至 7.8 之间。
相关酶
羧酶体有助于碳固定，存在于岩石自养和混合营养生长的细胞中。其他节能内含物是PHB 颗粒和多磷酸盐。当亚硝酸盐和有机物质同时存在时，细胞可以表现出双相生长；首先使用亚硝酸盐，经过一个滞后阶段后，有机物被氧化。化学有机营养生长缓慢且不平衡，因此可以看到更多的聚-β-羟基丁酸颗粒，这些颗粒会扭曲细胞的形状和大小。
在硝化细菌属中，负责将亚硝酸盐氧化为硝酸盐的酶是亚硝酸盐氧化还原酶 (NXR)，由基因nxrA编码。NXR 由两个亚基组成，可能形成 αβ-异二聚体。这种酶存在于细胞内质网中的特殊膜上，这些膜可以折叠成囊泡或管状。α 亚基被认为是亚硝酸盐氧化的位置，β 亚基是来自膜的电子通道。 NXR 催化的反应方向可以根据氧浓度而逆转。nxrA基因中编码 NXR 酶 β 亚基的区域在序列上与细菌铁氧还蛋白的铁硫中心相似，也与大肠杆菌中发现的硝酸还原酶 β 亚基相似。
种
[[Nitrobacter alkalicus]] [[Nitrobacter hamburgensis]] [[Nitrobacter vulgaris]] [[Nitrobacter winogradskyi]]