总的反硝化过程可以用以下方程式表示：

2 NO3 + 10 e + 12 H → N2 + 6 H2O

其中包括以下四个还原反应还原反应：

硝酸盐还原为亚硝酸盐：2 NO3 + 4 H + 4 e → 2 NO2 + 2 H2O

亚硝酸盐还原为一氧化氮：2 NO2 + 4 H + 2 e → 2 NO + 2 H2O

一氧化氮还原为一氧化二氮：2 NO + 2 H + 2 e → N2O + H2O

一氧化二氮还原为氮气：N2O + 2 H + 2 e → N2 + H2O