生物脫氮的基本原理就是先利用好氧階段，通過(guò)硝化細(xì)菌和亞硝化細(xì)菌的協(xié)同作用，將NH3-N通過(guò)硝化作用轉(zhuǎn)化為NO2-和NO3-。然后在缺氧條件下，通過(guò)反硝化作用將硝氮轉(zhuǎn)化為N2，N2隨后溢出水面釋放到大氣，參與自然界N的循環(huán)，從而達(dá)到降低水中氮含量的目的。

氨氧化細(xì)菌（AOB，就是把氨氮變成亞硝酸鹽的細(xì)菌）最佳生長(zhǎng)溫度為25~30℃，亞硝酸氧化細(xì)菌（NOB，就是把亞硝酸鹽變成硝酸鹽的細(xì)菌）的最佳生長(zhǎng)溫度為25~30℃。硝化菌對(duì)溫度較為敏感，溫度不但會(huì)降低硝化菌的比增長(zhǎng)速率，并且會(huì)降低其生物活性。在溫度低于15℃時(shí)，硝化速率急劇降低。另一方面，反硝化反應(yīng)的適宜溫度為20～35℃，低于15℃時(shí)，反硝化細(xì)菌的繁殖速率、代謝速率和生物活性也都會(huì)降低，從而導(dǎo)致脫氮效果下降。當(dāng)溫度低于5℃時(shí)，硝化細(xì)菌的生命活動(dòng)幾乎停止。大量的研究表明，硝化作用會(huì)受到溫度的嚴(yán)重影響，尤其是溫度沖擊的影響更加明顯。