(1)碳源。
反硝化細菌可利用的碳源多種多樣，但從廢水處理設備脫氮的角度分為3種，廢水中含有的有機碳源、外碳源、內碳源。
廢水中的各種有機基質作為反硝化過程中的電子供應體，廢水中有足夠的有機物質時，無需另外加入碳。在一般實際工程中，BOD5/TN應控制在4:1以上。廢水中碳氮比過低時，BOD5/TN小于3:1時，需要另外投入碳來達到理想的碳去除效果。

(2)溶解氧氣。
氧的存在抑制硝酸鹽的恢復，主要原因如下
一方面可以抑制硝酸鹽還原酶的形成，另一方面可以作為電子受體，競爭性地阻礙了硝酸鹽的還原。因此，生物反硝化系統必須設置不充氧的缺氧池和缺氧區域，使硝酸鹽通過反硝化途徑變成氣態氮。
廢水處理設備屬于生物膜法的反硝化，即使反應器有一定濃度(>0.5mg/L)的溶解氧，反硝化作用也能有效地進行，當然允許的溶解氧值與生物膜厚度等參數有關。由于生物膜的特殊結構，好氧反應器可以在硝化的同時進行部分硝化作用。

(3)溫度。
雖然反硝化細菌對溫度變化不如硝化細菌敏感，但反硝化效果也會隨溫度變化而變化。溫度越高，硝化速度也越高，在30~35℃下，硝化速度最大化。
低于15℃時，硝化速度明顯下降，到5℃時，硝化作用停止。因此，冬天要保證脫氮效果，必須提高生物膜量，適當減少廢水處理設備的反沖洗次數和減少負荷等措施。

(4)pH值和堿度。
反硝化細菌對pH值的變化比硝化細菌敏感，pH值在6~9范圍內可以進行正常的生理代謝，但廢水處理設備反硝化的最佳pH值范圍為6.5~8.0。pH值>7.3時，反硝化的最終產物為N2，pH值<7.3時，反硝化的最終產物為N2O。
廢水處理設備的反硝化過程中，每克轉化為N2，約產生3.57g堿度，可補償生物硝化所消耗的堿度的一半左右。因此，許多本來應該加入堿源才能順利進行硝化的污水。