Schädliche Stickstoffverbindungen im Aquarium werden von nützlichen nitrifizierenden Bakterien in einen Prozess namens Nitrifikation in weniger giftige Verbindungen umgewandelt. Dies ist der Prozess der Oxidation von Ammoniak und Ammoniumsalzen zu Nitrit und Nitrat. 

Nitrifizierende Bakterien sind einzellige Organismen und benötigen Sauerstoff, um richtig zu funktionieren. Sie sind chemoautotroph, ihre Kohlenstoffquelle ist CO2 oder einfache organische Verbindungen, und sie gewinnen Energie aus der Oxidation von anorganischen Verbindungen – insbesondere Ammoniumstickstoff und Nitraten. Am häufigsten sind sie im Substrat, auf Steinen oder im Filtermaterial zu finden, in weitaus geringerem Maße in den Wassertiefen. Welche Bakterien in welchem Teil des Beckens zu finden sind, hängt von Faktoren wie Sauerstoffversorgung, Lichtverfügbarkeit, Wasserdurchfluss und Konkurrenz mit anderen Mikroorganismen ab. Schlechte Aquarienbedingungen, mangelnde regelmäßige Reinigung oder unzureichende Parameter spielen hier ebenfalls eine große Rolle. 

Ammoniak-oxidierende Bakterien gehören zu den Betaproteobacteria und Gammaproteobacteria. Dazu gehören z. B. Nitrosomonas spp. oder Nitrococcus spp. Zu den nitritoxidierenden Bakterien gehören beispielsweise Nitrospira spp. und Nitrospina spp. Nitrobacter spp.

Weitere Informationen zu den Prozessen des Stickstoffkreislaufs selbst finden Sie im Artikel über den Stickstoffkreislauf.

Auf dem Markt sind zahlreiche Präparate erhältlich, deren Hersteller das Vorhandensein von nitrifizierenden Bakterien oder Stickstoffkreislaufverbesserern angeben:

• ATM Colony Marine – Präparat mit nitrifizierenden Bakterien
• Tropic Marin Nitribiotic – deklarierte Stämme: Bacillus subtilis, Nitrobakterien, Saccharomyces, Lactobacillus und Purpurbakterien
• ZEObak Microorganism Solution – Stämme, die toxische Verbindungen aus dem Aquarium entfernen
• BioGro 123 Marine – mehr als 20 Stämme, darunter stickstoffhaltige Bakterien: Nitrospira Nitrosomonas, Nitrobacter
• MicroBacter Clean – Bakterienmischung für die Aquarienreinigung
• Tropical Bacto-Active – schadstoffabbauende Stämme
• BioDigest 3 – deklarierte Stämme: Nitrosomonas europaea und Nitrobacter winogradskyi, Paracoccus denitrificans, Pseudomonas stuzeri
• Start Up – Bakterien, die stickstoffhaltige Verbindungen abbauen
• Nite-Out II – Bakterien zur Aktivierung des Stickstoffkreislaufs
• Special Blend – Stickstoffbakterien
• Gel Filter – Bakterien zur Aquarienstabilisierung und zum Schadstoffabbau
• Azoo Super PSB – Stämme für den Abbau von Verunreinigungen und probiotische, als photosynthetisch deklarierte Bakterienkulturen: Euryhalinische und eurythermische Rhodobacter, Rhodopseudomonas sp. und Rhodospirillium sp.
• Azoo 11in1 Super Bio-Bacteria – Bakterien der Gattung Bacillus spp.
• Azoo NitraAct – „Bakterie Euryhaline, denitrifizierende Bakterien, Bacillus subtilis, photosynthetische Bakterien und andere aktive anaerobe Bakterien
• Azoo NitriPro  – erhöhte Menge an Euryhalinbakterien, eine Mischung aus Nitrosomonas- und Nitrobacter-Bakterien und verschiedene andere Arten von aeroben Bakterien in erhöhter Menge
• Azoo NitriPro Marine – Nitrosomonas- und Nitrobacter-Bakterien, aerobe Bakterien, Meeresbakterien 
• Stability – enthält eine Mischung aus aeroben, anaeroben und fakultativen Bakterien, die die Zersetzung von organischen Stoffen, Ammoniak, Nitrat und Nitrit beschleunigen
• Bio S –  Bakterien der Familien Nitrospirae und Nitrobacteraceae
• Pro Bio S – probiotische Stämme
• Seed – eine Mischung aus aeroben, anaeroben und fakultativen Bakterien, die Denitrifikation und Nitrifikation betreiben
• Life Essence – Mittel, das nitrifizierende Bakterien aus den Familien der Nitrospirae und Nitrobacter enthält
• Aquarium Balancer – stickstoff- und schadstoffabbauende Bakterien

Angaben der Hersteller