本书涵盖了氮循环过程相关的核心微生物：传统的好氧氨氧化细菌、反硝化菌，最近发现的氨氧化古菌和厌氧氨氧化菌。在系统发育、生态分布、生物化学和基因组学等方面进行详细的阐述。同时介绍了以上过程在污水处理领域和温室气体减排中的应用研究，并对不同生态下的硝化过程及其对全球氮循环的影响进行了系统的介绍。书稿既注重基本的理论介绍，也有最新的科研成果与工程实践应用，有助于国内科研和工程技术人员了解最新科研成果并把握未来的发展方向，对我国完成氨氮和氮氧化物排放总量限制指标有积极的促进作用。