Opis poprawnie działającego cyklu thumb|350px|Cykl azotowy w akwarium: 1 – pokarm, 2 – wydalanie amoniaku, 3- bakterie Nitrosomonas, 4 – bakterie Nitrosospira, 5 – wymiana wody, 6 – światło, 7 – procesy gnilne, 8 – tlen, 9 – dwutlenek węgla Źródłem azotu dla akwariów jest w zasadzie wyłącznie pokarm (1) dla ryb i innych zwierząt tworzących jego faunę. W ramach swojego metabolizmu ryby wydalają do wody amoniak, a dokładniej jony amonowe, które zwiększają pH wody (2). Drugim źródłem amoniaku są gnijące szczątki na ściankach i dnie akwarium (7).
Wydalane jony amonowe są przekształcane w jony azotynowe i azotanowe przez bakterie z rodzaju Nitrosomonas (3) i Nitrosospira (4). Azotany, a zwłaszcza azotyny są dla żyjących w akwarium organizmów jeszcze bardziej zabójcze od amoniaku. Za dopuszczalne stężenie azotynów przyjmuje się 0,5 mg/l, a azotanów 50 mg/l. Jony te są jednak łatwo absorbowane przez rośliny wodne, dla których stanowią rodzaj naturalnego nawozu.