Vid fullständig denitrifikation sker reduktionen från valenstalet +5 till 0 (Persson, 2003).
Då reduceras nitratet till nitrit som kan reduceras vidare via lustgas till slutprodukten kvävgas, N2.
Fullständig denitrifikation sker i följande steg:
NO3 » NO2- » NO » N2O » N2
+5 +3 +2 -1 0
Denitrifikation och nitrifikation kan av namnen uppfattas som motsatta processer vilket inte är fallet. De båda processerna har olika syften. Nitrifikationen utförs för att nitrifikations-bakterierna ska bygga upp organiskt material med hjälp av koldioxid medan denitrifierarna använder nitrat för att kunna bryta ned organiskt material och på så sätt skaffa sig energi för livsprocesserna. Nitrifikationen utförs av ett fåtal mycket specialiserade bakterier. Denitrifikationen genomförs däremot av ett stort antal bakterier som normalt är aeroba men som kan ställa om och fungera under syrefattiga förhållanden vid behov. De övergår då till att använda kväve som elektronacceptor i brist på den normala elektronacceptorn, syre (Persson, 2003).
