Uvdené heterotrofné baktérie pre rozklad organických látok vyžadujú kyslík, v jeho neprítomnosti využívajú nitrátovú respiráciu:

C6H12O6 + 4 NO3- 6 CO2 + 2N2

Hlavné faktory, ovplyvňujúce biologickú denitrifikáciu sú:
· organické uhlíkaté látky,
· anoxické podmienky,
· teplota (optimálna pre čistiarenské zariadenie je 200C),
· pH (optimálne je 7 -8),
· neprítomnosť toxických látok.

Hoci závislosť od teploty pri biologickej denitrifikácii je menšia ako pri nitrifikácii, v porovnaní s konvenčnými biologickými metódami čistenia odpadových vôd (napr. aktivačným procesom) vykazuje výraznejšiu teplotnú citlivosť. Ako optimálna teplota sa uvádza 25 0C, ako minimálna 5 0C. Hodnota pH má vplyv na produkty denitrifikácie: pri viac ako 7,3 je konečným produktom plynný dusík, pod touto hodnotou sa zvyšuje podiel oxidu dusného.

Prítomnosť rozpusteného molekulového kyslíka výrazne spomaľuje denitrifikačný proces, pretože potláča syntézu disimilačných enzýmov ako akceptor bráni redukcii dusičnanov. Koncentrácia rozpusteného kyslíka, ktorá pôsobí inhibične na denitrifikačné organizmy v prípade kultivácie vo forme nárastu na tuhom podklade je 1 – 2 mg.l-1, v prípade kultivácie vo foriem suspenzie je asi 0,5 mg.l-1. Okrem kyslíka inhibične pôsobia chelatotvoné činidlá, kyanidy, chlorečnany a niektoré ťažké kovy.

Špecifickým problémom denitrifikácie je vhodný zdroj organického uhlíka na pokrytie energetických a rastových nárokov heterotrofných denitrifikačných baktérií. Pre nízku cenu, nízky koeficient produkcie biomasy a najvyššiu rýchlosť denitrifikácie ako zdroj organického uhlíka sa používa najmä metanol, disimiláciu ktorého môžeme vyjadriť rovnicou:

6 NO3- + 5 CH3OH 3N2 + 5 CO2 + 6 OH- + 7 H2O.