亚硝酸还原酶（nitrite reductase）是还原亚硝酸盐的酶，同化硝酸盐的同化型亚硝酸还原酶含siroheme，进行6个电子的还原产生氨。高等植物、绿藻及蓝藻的酶以铁氧还原蛋白为电子供体。高等植物只存在于叶绿体或前质体中。菠菜叶的酶分子量6万，含siroheme、非血红素铁及对酸不稳定的硫。

亚硝酸还原酶为单条肽链，分子质量63kDa。其辅基包括一个血红素和一个4Fe-4S簇。亚硝酸还原酶的催化反应以铁氧还蛋白为电子供体，6个电子依次由亚硝酸还原酶的4Fe-4S簇和血红素被转移到底物亚硝酸，使后者被还原为铵离子。

粗糙脉孢菌（Neur－ospora crassa）的酶（分子量29万）及大肠埃希氏菌（Escherichia coli）的酶（分子量19万， EC1．6．6．4）含FAD、非血红素铁及siroheme，以NAD（P）H为电子供体。异化型酶参与用亚硝酸氧化有机物质的过程，其中脱氮细菌的酶生成NO，更由其它还原酶的作用经N2O而还原为N2。脱氮细菌的亚硝酸还原酶有二种，一为铜蛋白，以细胞色素C为电子供体（EC1．7．2．1）（粪产碱菌）（Alcaligenes faecalis）。另一为细胞色素 c和d，可作为酶起作用，同时也具有细胞色素氧化酶的作用（Pseudomonas aeruginosa， A facealis）。还有含C型血色素，以细胞色素为电子供体产生NH4+的亚硝酸还原酶，存在于菲氏无色杆菌（Achromoba－cter fischeri）中。另外，亚硫酸还原酶也多具有亚硝酸还原活性。