De vorming van nitraat of nitrificatie is een bacteriologisch proces, dat door de chemo-autotrophe, nitrificerende bacteriën wordt bewerkstelligd. De energie, die deze bacteriën nodig hebben voor hun levensfuncties, in het bijzonder voor hun koolzuur-assimilatie, ontlenen zij aan de oxydatie van een ammoniumzout tot nitriet en van nitriet tot nitraat.
Het proces verloopt in 2 trappen, nl. 1e oxydatie van het ammoniumion tot salpeterigzuur en 2e van het salpeterigzuur tot salpeterzuur.Wanneer zwavelzure ammoniak het zout is, dat aan de nitrificatie wordt blootgesteld, komen er uiteindelijk 2 sterke zuren vrij nl. zwavelzuur en salpeterzuur: (NH4)sS04 + 4 O2, = H3S04 + 2 HN03 + 2 HA). De vorming van deze 2 sterke zuren maakt het voortleven van de nitrificerende bacteriën onmogelijk, tenzij ze door basische stoffen, b.v. kalk, worden geneutraliseerd. Daarom zal ook alleen in een grond met een goede buffercapaciteit de n. een vlot verloop kunnen hebben. Tevens moet er ruimschoots zuurstof aanwezig zijn. De structuur van de grond is daarom van grote betekenis voor de nitrificatie.
In iedere grond, die aan deze voorwaarden voldoet, komen de nitrificerende bacteriën voor. Willen zij actief zijn, dan moet bovendien aan de voorwaarde voldaan zijn, dat er voldoende water en de noodzakelijke voedingsstoffen aanwezig zijn. De ammoniak kan afkomstig zijn van in ontbinding verkerende organische stikstofverbindingen, zoals deze b.v. in stalmest voorkomen, of van de bemesting met kunstmeststoffen zoals zwavelzure ammoniak. Daarnaast zijn kali en fosforzuur en sporenelementen noodzakelijk.
De nitrificerende bacteriën worden onderscheiden in 2 groepen, nl.: 1e de nitrietbacteriën en 2e de nitraatbacteriën, die resp. de le en de 2e trap van het proces bewerkstelligen. Van de 1e kennen we het door WINOGRADSKY beschreven gesl. Nitrosomonas, waartoe slechts één soort behoort, jV.europeae. In elke goede grond is deze aan te tonen. Van enige andere door WINOGRADSKY beschreven soorten (Nitrosscystus, Nitrosospira, Nitrosogloea) wordt het bestaan door sommigen betwijfeld.
Tot de 2e groep behoort het gcsl. Nitrobacter, eveneens door WINOGRADSKY beschreven, met de soorten N. winogradskyi en ,V. agile, waarvan de eerste het best bekend is; d.i. een kleine staafvormige bacterie, die in staat is nitriet tot nitraat te oxyderen. Al deze bacteriën zijn strikt autotrooph en worden in cultuurvloeistoffen in hun ontwikkeling geremd door enigszins belangrijke hoeveelheden organische stof. De organische stof in de grond stoort echter niet. de bacteriën van de 2e groep worden door hoge concentraties van ammoniumzouten in hun groei belemmerd.
Onder natuurlijke omstandigheden in normale grond is de nitraatvorming sneller dan de nitrietvorming, zodat er geen of slechts een spoor van nitriet is aan te tonen.