Denitrifisering er en bakteriell prosess som skjer når nitrat (NO3-) omdannes til fritt nitrogen N2 eller lystgass (N2O). Det frie N2 har ingen påvirkning på miljøet, ettersom ca. 80 % av den atmosfæriske luft består av dette. Derimot er lystgasssen ikke god for miljøet, ettersom det bidrar til drivhuseffekt. Når denitrifikasjonsprosessen oppstår, er det når det er nitrat tilstede og i oksygenfrie forhold. Derutover skal det selvfølgelig også være denitrifiserende bakterier til stede, som kan omdanne og oppta den energien som oppstår i prosessen. For at de oksygenfrie forhold kan være til stede foregår prosessen i eller like under rotsonen, hvor oksygenen ikke ordentlig kan nå ned. Ettersom nitraten ikke kan binde seg til jorden følger den med vannet i vannløpet, underveis i vannløpet trenger noe av vannet ned til den oksygenfri sone hvor denitrifikasjonsbakteriene befinner seg i jorden, kan prosessen foregå. I prosessen omdanner bakteriene nitratet til oksygen som de selv har nytte av og til det frie N2, som det også er nevnt tidligere. Derved kan man si at det skjer denne prosess:

N O3-N2 + 3O2

Den oksygen som bakteriene omdanner, bruker de selv til respirasjon, slik at de på den måten skaffer energi til deres egen overlevelse.