Nitrifikasyon ve denitrifikasyon arasındaki temel fark, bu süreçlerin azotun farklı formlarını içermesidir: Nitrifikasyon, atık suda bulunan amonyum (NH4) iyonlarının bakteriler tarafından önce nitrite (NO2), ardından nitrata (NO3) dönüştürülmesidir. Denitrifikasyon, oksijensiz ortamda nitratın (NO3) azot gazına (N2) dönüştürülmesidir. Diğer farklar: Reaksiyon türü: Nitrifikasyon bir oksidasyon, denitrifikasyon ise bir indirgeme reaksiyonudur. Oksijen gereksinimi: Nitrifikasyon bakterileri çoğunlukla aerobiktir, denitrifikasyon bakterileri ise aerobik veya fakültatif anaerobik olabilir. Oluşan ürünler: Nitrifikasyon bakterileri nitrat veya nitrit üretirken, denitrifikasyon bakterileri azot oksit veya diatomik azot üretir.