A decomposição da matéria orgânica nitrogenada leva à formação de nitrogênio amoniacal nas águas, nas formas de gás amônia (NH3) ou do íon amônia (NH4). Nas águas o nitrogênio amoniacal é oxidado a nitrito (NO2-) pelas bactérias Nitrossomonas e, posteriormente, a nitrato (NO3-) pelas bactérias Nitrobacter, num processo conhecido por nitrificação. Esse processo implica no consumo de oxigênio dissolvido do meio, o que pode afetar a vida aquática. Uma poluição recente está associada ao nitrogênio na forma orgânica ou de amônia, enquanto uma poluição mais remota está associada ao nitrogênio na forma de nitrato.

Os nitratos são tóxicos, causando uma doença chamada metahemoglobinemia infantil, que é letal para crianças (o nitrato se reduz a nitrito na corrente sangüínea, competindo com o oxigênio livre, tornando o sangue azul). Por isso, o nitrato é padrão de potabilidade, sendo 10 mg N- NO3/L o valor máximo permitido pela Portaria 518-2004 do Ministério da Saúde.