Работу бактериальных фильтров можно разделить на два этапа: на аэробный (нитрификация в кислородной среде) и анаэробный (денитрификация в среде, лишенной кислорода). В первом случае конечным продуктом будет нитрат, во втором — азот.
Оба этапа могут протекать в отдельных фильтрующих системах и применяться независимо друг от друга. Так, в рыбных аквариумах обычно используют нитрифицирующий фильтр, в то время как в рифовых аквариумах с большим количеством рыб, как правило, применяется денитрифицирующий фильтр.