很多細菌、真菌和放線菌都能分泌蛋白酶，在細胞外將蛋白質分解為多肽、胺基酸和氨（NH3）。其中分解能力強並釋放出NH3的微生物稱為氨化微生物。氨化微生物廣泛分布於自然界，在有氧（O2）或無氧條件下，均有不同的微生物分解蛋白質和各種含氮有機物，分解作用較強的主要是細菌，如某些芽孢桿菌、梭狀芽孢桿菌和假單孢菌等。
氨化系統運作過程
微生物分解有機含氮化合物是由分泌在體外的水解酶將大分子水解成小分子。例如蛋白質被分解時，先由分泌至胞外的蛋白酶將蛋白質水解成胺基酸。核酸被分解時,由核酸水解酶降解為胺基酸、磷酸、尿素和氨,尿素再由脲酶分解為氨和二氧化碳。
氨化種類胺基酸可進入微生物細胞，作為微生物的氮源及碳源。它在微生物體內或體外被分解時，以脫氨基的方式產生氨。如
① 水解脫氨
② 還原脫氨：
③ 氧化脫氨：
在脫氨的同時，產生有機酸、醇或碳氫化合物以及二氧化碳等。具體途徑和產物隨作用的底物、微生物種類以及環境條件而異。
氨作為微生物的代謝產物釋放出來，一部分進入硝化系統，被硝化菌轉為無機鹽（無機氮。如果土壤中的碳氮比(C:N)大於25:1,碳源（主要是二氧化碳）和能源充足，微生物（主要是光合菌）將迅速生長，充分利用硝酸合成細胞物質。在這種情況下，微生物常與植物爭奪無機氮。如果土壤中的碳氮比小於25:1，微生物的生長和細胞物質的合成，因受可利用碳源的限制，使氨能有剩餘，可供植物利用。微生物死亡後，其所吸收固定的氮，經氨化作用再被釋放出來。
土壤中氨化作用的強弱除與有機含氮化合物的數量有關外，還受土壤環境條件的影響。在水分適宜、通氣良好的中性土壤中,氨化作用能正常進行,作用的速度隨溫度的升高而加強。另外,土壤中的通氣狀況不同,參與氨化作用的微生物種類就不同，最終產物也不一樣。通氣良好時，主要由好氧菌作用，最終產物為氨；在通氣不良的條件下，由厭氧菌物作用，最終產物為氨和胺，而進入另外一些微生物的作用下最終變成氮氣。
氨化系統利用
氨化系統能保證土壤肥沃程度及消除各種生物垃圾和製造胺基酸，在農田土質培養，生物工程，廢水淨化等多中領域被廣泛套用。
