硝化细菌的代谢类型是化能自养型，硝化细菌能氧化某些无机物NH3取得的化学能去还原CO2合成有机物，即是以化学能为能源，以CO2为主要碳源，这种具有化能合成作用的生物类型称为化能自养型。硝化细菌是比较典型的以能进行化能合成作用的细菌，它主要分两类：一类是亚道硝化细菌，可将氨氧化成亚硝酸；另一类是硝化细菌，可以把亚硝酸属氧化成硝酸，两者释放的能量都能把无机物合成有机物。