反硝化细菌是一种能引起反硝化作用的细菌。多为异养、兼性厌氧细菌，如反硝化杆菌、斯氏杆菌、萤气极毛杆菌等。
它们在氙气条件下，利用硝酸中的氧，氧化有机物质而获得自身生命活动所需的能量。反硝化细菌广泛分布于土壤、厩肥和污水中。可以将硝态氮转化为氮气而不是铵态氮，与硝化细菌作用不完全相反。目前主要应用于污水处理,如景观水治理,城市内河治理,水产养殖处理等,其中水产养殖污水处理应用最为广泛。