根據(jù)生長速率區(qū)分硝化細菌，可以分為約5個生長季節(jié)。

一、延遲期

硝化菌第一次接觸生活物質時，生長系統(tǒng)是在不增加硝化細菌數(shù)量的情況下適應新環(huán)境的時期。

此時期的長短，視新環(huán)境對硝化細菌之影響程度而定。

二、對數(shù)生長期

硝化細菌適應新環(huán)境后，迅速氧化氨或亞硝酸鹽以獲得能源固定無機碳的時期，于是有機合成反應加速，數(shù)目激增，是為對數(shù)生長期，其生長情形系成級數(shù)增加。在此階段中，繁殖速率達最大值。

三、遞減生長期

當氨或亞硝酸鹽濃度逐漸減少，硝化細菌增加到某一點時，剩余之生長資源將限制硝化細菌的生長速率，使硝化細菌的增加數(shù)量，變成十分緩慢的時期。

四、靜止期

硝化細菌在環(huán)境中的生長受到限制因子的影響(如氨源不足)已達飽和，此時生長速率等于死亡速率，硝化細菌的數(shù)量達到穩(wěn)定的狀態(tài)。因靜止期相當短暫，故也有人把這時期的區(qū)分從略。

五、內呼吸期

又稱內生期。系統(tǒng)內氨或亞硝酸鹽已耗盡，硝化細菌呈「饑餓」狀態(tài)，只能利用體內養(yǎng)分繼續(xù)進行代謝作用，死亡速率大增，數(shù)量大為減少的時期。

硝化細菌在一般環(huán)境中也有老化及死亡的問題，老化及死亡是有機生命體必須共同面對的問題。

硝化菌的生境條件

凡是環(huán)境之物理、化學及生物等性均會影響硝化細菌之生長，因此硝化細菌的生境條件可被區(qū)分為物理因子、化學因子及生物因子三類。其中物理因子主要為溫度、光照、底質、水流等：化學因子主要是鹽度、溶氧、ph質、抑制劑等：生物因子主要為掠食者、競爭排除作用等。

溫度：硝化菌合適體溫約20~28度c，最適生長及繁殖溫度約25度c。一般硝化菌在溫度低于5度c及高于42度c就停止代謝作用，超過此一范圍一般硝化菌很難存活。

光：硝化菌不像綠色植物及某些自營性光合細菌一般具有光合色素，因此不能利用日光進行光合作用合成有機物。不僅無法利用日光，反而會害怕日光照射。

底質：硝化菌非常需要底質，但不同的是它的目的不在于覓食，而是底質可以提供附著、掩蔽和獲得其所需要的氨源及營養(yǎng)源。許多硝化菌沒有找到適當?shù)踪|前不能進行繁殖，以及不能利氨源與營養(yǎng)源。

水流：由于硝化菌的固著生活特征，必須靠水流輸送它所需要的氧氣、氨及營養(yǎng)物質等生存資源。

溶氧：溶氧為硝化菌不可或缺的生活要素。建議是不要低于2ppm。

ph值：一般而言，絕大多數(shù)硝化細菌比較喜歡生長在弱堿性的環(huán)中，其ph值約7.5~8.2。ph值會影響硝化細菌生長與繁殖。亞硝酸菌ph范圍7.0~8.0，最佳平均是7.8。硝酸菌范圍約6.5~8.5。

競爭排除作用：指硝化菌的生活空間遭到其它異營性細菌的排擠壓力，導致硝化菌族群無法持續(xù)發(fā)展，乃至有逐漸萎縮趨勢。有機物污染不但會影響硝化細菌生長，也會引來異養(yǎng)性細菌，逼使它們不得不撤離家園，重覓他處尋求發(fā)展。

硝化菌的間接確定方法

取樣菌在完全無機的含氨營養(yǎng)試液作除氨效率及速度的測試，若樣菌有明顯的除氨效率及速度，即暗示它可能是硝化細菌，理由是在幾乎完全無機環(huán)境中，以及又有豐富的氨源之情況下，似乎只有硝化細菌能適其中，并發(fā)揮除氨功能。