Chemoautotrofy, które odgrywają kluczową rolę w procesie nitryfikacji. Polega on na utlenianiu związków azotowych, co zapewnia bakteriom energię, niezbędną do syntezy związków organicznych. Wyróżnia się dwa etapy cyklu nitryfikacji. W pierwszym udział biorą np. bakterie z rodzaju Nitrosomonas czy Nitrosococcus i polega on na utlenieniu soli amonowych do azotynów. Drugi etap przeprowadzają m.in. bakterie z rodzaju Nitrococcus i Nitrobacter, następuje w nim utlenienie azotynów do azotanów. Proces ten ma kluczowe znaczenie w obiegu azotu w przyrodzie i zwiększają jego dostępność dla roślin oraz organizmów wodnych.