Denitrifikasi merupakan proses reduksi nitrat menjadi gas nitrogen. Nitrat (NO3-) yang digunakan sebagai akseptor elektron alternatif dalam respirasi anaerobik direduksi menjadi gas-gas nitrogen seperti (N2, NO, atau N2O). Bakteri yang berperan adalah Bacillus, Paracoccus, dan Pseudomonas.

Kerugian 
Di sisi lain denitrifikasi merupakan proses yang merugikan. Contoh dalam lahan agrikultur yang diberikan pupuk nitrat bila tergenang oleh air, maka akan terjadi kondisi anoksigenik dan denitrifikasi dapat terjadi sehingga akan melepaskan unsur nitrogen ke udara.
Produksi gas N2O dan NO oleh denitrifikasi dapat menyebabkan konsekuensi pada lingkungan. N2O dapat dioksidasi menjadi NO di atmosfer. NO dapat bereaksi dengan ozon membentuk NO2- dan kembali ke bumi menjadi asam nitrit (HNO2). Lalu denitrifikasi berhubungan dengan rusaknya ozon sehingga sinar ultraviolet dapat masuk ke bumi dan menyebabkan hujan asam, yang akan membuat tanah menjadi asam. Tanah yang asam akan mengubah struktur tanah serta komunitas mikrob.

Keuntungan 
Akan tetapi proses denitrifikasi diperlukan untuk pengolahan limbah cair. Dengan melepaskan nitrat sebagai nitrogen yang mudah menguap, denitrifikasi dapat meminimasi fiksasi nitrogen sehingga pertumbuhan alga ketika pengolahan limbah cair akan dilepaskan ke danau atau sungai.

Referensi 

Siklus nitrogen