硝化菌成分主要包括：
亞硝酸菌：這類細菌在水中生態系統中將氨消除（經氧化作用）並生成亞硝酸。亞硝酸菌屬細菌，一般被稱為"氨的氧化者"，因其所維生的食物來源是氨，氨和氧化合所生成的化學能足以使其生存。
硝酸菌：這類細菌可將亞硝酸分子氧化再轉化為硝酸分子。硝酸菌屬細菌，一般被稱為"亞硝酸的氧化者"，因其所維生的食物來源是亞硝酸（但也不一定是亞硝酸，其他有機物亦有可能），它和氧化合可產生硝酸，所生成的化學能足以使其生存。
硝化細菌能將水中的有毒的化學物質（氨和亞硝酸）加以分解去除，故有淨化水質的功能。