Härvid omvandlas nitrat till nitrit av enzymet dissimilatoriskt nitratreduktas, vilket är kopplat till andningskedjan. Vissa organismer utsöndrar sedan nitritet, medan andra reducerar det vidare till lustgas och slutligen kvävgas. Under vissa förhållanden kan slutprodukten i stället bli ammoniak. Kvävet i nitratmolekylen utnyttjas som elektronacceptor i andningskedjans slutsteg, på samma sätt