(1)碳源。
反硝化细菌可利用的碳源多种多样，但从废水处理设备脱氮的角度分为3种，废水中含有的有机碳源、外碳源、内碳源。
废水中的各种有机基质作为反硝化过程中的电子供应体，废水中有足够的有机物质时，无需另外加入碳。在一般实际工程中，BOD5/TN应控制在4:1以上。废水中碳氮比过低时，BOD5/TN小于3:1时，需要另外投入碳来达到理想的碳去除效果。
(2)溶解氧气。
氧的存在抑制硝酸盐的恢复，主要原因如下
一方面可以抑制硝酸盐还原酶的形成，另一方面可以作为电子受体，竞争性地阻碍了硝酸盐的还原。因此，生物反硝化系统必须设置不充氧的缺氧池和缺氧区域，使硝酸盐通过反硝化途径变成气态氮。
废水处理设备属于生物膜法的反硝化，即使反应器有一定浓度(>0.5mg/L)的溶解氧，反硝化作用也能有效地进行，当然允许的溶解氧值与生物膜厚度等参数有关。由于生物膜的特殊结构，好氧反应器可以在硝化的同时进行部分硝化作用。
(3)温度。
虽然反硝化细菌对温度变化不如硝化细菌敏感，但反硝化效果也会随温度变化而变化。温度越高，硝化速度也越高，在30~35℃下，硝化速度最大化。
低于15℃时，硝化速度明显下降，到5℃时，硝化作用停止。因此，冬天要保证脱氮效果，必须提高生物膜量，适当减少废水处理设备的反冲洗次数和减少负荷等措施。
(4)pH值和碱度。
反硝化细菌对pH值的变化比硝化细菌敏感，pH值在6~9范围内可以进行正常的生理代谢，但废水处理设备反硝化的最佳pH值范围为6.5~8.0。pH值>7.3时，反硝化的最终产物为N2，pH值<7.3时，反硝化的最终产物为N2O。
废水处理设备的反硝化过程中，每克转化为N2，约产生3.57g碱度，可补偿生物硝化所消耗的碱度的一半左右。因此，许多本来应该加入碱源才能顺利进行硝化的污水。