土壤中的含氮有机物质在微生物的作用下，分解成胺的过程称为胺化作用。
胺化作用形成的胺在微生物的继续作用下释放出氨或铵的过程称为氨化作用。铵在微生物的作用下氧化成硝酸盐的过程称硝化作用。这个过程分两步：首先是由亚硝酸细菌将铵氧化成亚硝酸盐，然后再由硝酸细菌将亚硝酸盐氧化成硝酸盐。
硝酸盐或亚硝酸盐还原为气态氮（分子态氮或氮氧化物）的过程称反硝化作用。这个过程分为微生物和化学两种机制。微生物机制是指由反硝化细菌引起的反硝化作用，是土壤中反硝化作用的主要形式。化学机制是指亚硝酸盐在一定条件下的化学分解作用，其主要产物有分子态氮和一氧化氮等。反硝化作用是农田土壤中氮素损失的重要机制之一.它不仅直接影响到作物对肥料氮的利用率，还由于其产物氧化亚氮能促进大气中臭氧层的破坏而受到了广泛的关注。
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