土壤硝化作用受很多因素的影响，Haynes(1986)把这些因素分为3组：（1）环境因素：底物和产物、pH值、水分和氧气含量及温度等；（2）生态因素：拮抗物质、生物对NH4的竞争等；（3）人为因素：重金属毒害、残留农药和特定抑制剂等。
底物和产物亚硝化细菌和硝化细菌都是以NH4+或N02为唯一底物的，所以NH4+或N02的浓度是影响硝化作用的重要因素。研究表明，向土壤中加入NH4+可增加亚硝化细菌和硝化细菌的数量，从而提高硝化作用能力。但NH4浓度达到400mgkg后，反而会抑制硝化作用（MalhiandMcgill,1982）。
高浓度NH4抑制硝化作用的原因可能是由于pH值过高，NH3达到毒害水平（Broadbett,1957）。硝化细菌比亚硝化细菌对高浓度NH4更敏感，因此在高浓度NH4下易造成N02积累（JonesandHedlin,1970）。
此外，最终产物NO3-浓度过高也会抑制亚硝化细菌和硝化细菌的活性(Painter,1977;Boon,andLaudelout,1962)。
硝化作用的副产物是氧化亚氮（N2O），是重要的温室气体，其综合增温潜势（GlobalWarmingPotential,GWP）是二氧化碳（CO2）的296倍（IPCC，2007）
土壤pH值土壤pH值是影响土壤硝化作用的重要因素，中性或碱性土壤最适宜硝化作用的进行。培养条件下，亚硝化细菌和硝化细菌的最适pH值为7-9。一般认为，土壤自养硝化作用pH的下限为4.5，而异养硝化作用能在较低的pH下进行（Haynes,1986）。
土壤水分和通气状况土壤中水分与氧气的平衡状况对硝化细菌的活动影响较大。当土壤水分含量达到限制氧气传输的临界点之前，好氧的硝化细菌硝化能力随含水量的增加而增强。许多研究表明，土壤含水量为田间持水量的60%左右时，硝化细菌活动最为旺盛，硝化作用进行最快（Doranetal.,1990）。从具体的土壤水分指标来看，一般最大硝化速率发生在-10～-33KPa之间（MillerandJohnson,1964;MalhiandMcGill,1982）。在0KPa，因为缺氧，硝化作用停止或速率很低。但在永久萎蔫点-1500KPa仍可发生明显的硝化作用（MillerandJohnson,1964）。干湿交替能够引起氨化的突然加强，同时伴随着硝化的倏然加强和NO3的暂时积累（CampbellandBiederbeck,1982）。
土壤温度土壤硝化作用最适宜温度一般在25-35℃之间（Haynes1986）。高温和低温都能抑制硝化作用的进行，一般化能自养硝化作用在0-40℃都能发生；异养硝化作用可在较高的温度下进行，在温度大于40℃甚至到50-60℃时还可存在异养硝化作用（FochtandVerstraete,1977）。
化感作用化感作用是指一种生物通过分泌化学物质而对其周围生物的活动产生影响。一些实验证明，硝化作用受植物根系分泌物的影响，一般表现为抑制作用（MooreandWaid,1971;Kholdebarin,1994）。
生物对NH4+的竞争NH4浓度是制约硝化作用的重要因素。在有植被的情况下，土壤中植物根系、硝化细菌和其他菌类共同竞争土壤溶液中有限的NH4，而在这三者中，硝化细菌是最弱的竞争者，所以有植被的情况下，如果土壤NH4浓度过低，硝化作用势必会受到抑制。
重金属和残留农药毒害土壤受到Cr、Cd、Cu、Zn、Pb、Ag、As等重金属污染和土壤农药残留量过高时，土壤硝化作用会受到抑制（Dusek,1995）。
此外，由于硝化作用的基质（铵）有的来自周期地向土壤中施入的铵态肥料，有的来自土壤中固有的有机氨化物经氨化作用形成的铵，基质来源的这种差异也会对硝化作用产生影响。
