L'ensemble de ces transformations s'appelle le cycle de l'azote, il ne fonctionne bien qu'en présence de différentes bactéries (non dangereuses pour les êtres vivants, on les appelle parfois "bonnes bactéries") et d'oxygène. Ce dernier permet aux bactéries de respirer, mais aussi de réaliser les transformations chimiques des produits azotés.

Dans les milieux naturels non pollués, le cycle de l'azote se déroule normalement, les produits toxiques sont présents en très faible quantité et sont rapidement transformés. Il n'en est pas de même en aquarium, ou ce cycle est légèrement modifié. D'une part, une densité de poissons supérieure à ce que l'on rencontre dans la nature entraîne une production assez importante de substances azotées. Les nitrates, produits terminaux, risquent donc de s'accumuler car ils ne seront pas tous absorbés par les plantes. D'autre part, il existe un autre apport d'azote en aquarium, les aliments.

Qu'ils soient naturels ou artificiels, ils contiennent des protéines, donc de l'azote. Il arrive souvent qu'ils ne soient pas tous consommés par les animaux, car distribués en trop grande quantité. Ils vont être dégradés par les bactéries et donc renforcer le cycle de l'azote.
Celui-ci se déroule là où se trouvent les bactéries, c'est à dire en grande partie sur et dans le sédiment, mais également sur le décor ; qu'elles colonisent assez rapidement.
La plupart du temps, ce n'est pas suffisant pour assurer un bon équilibre dans l'aquarium, surtout si celui-ci est surpeuplé (cas beaucoup moins rare qu'on ne le pense !). Il faut donc favoriser le développement des bactéries, et leur apporter de l'oxygène.
C'est le rôle du filtre biologique (ou filtre bactérien) qui comporte un substrat favorable au développement de ces micro-organismes (de la mousse synthétique ou certaines roches concassées, par exemple). L'eau qui circule à travers ce substrat apporte les matières azotées, mais aussi l'oxygène nécessaire.
Reste le problème de l'accumulation finale des nitrates qui peut être évitée par des changements d'eau partiels et réguliers (environ 5 à 10 % du volume de l'aquarium par semaine).

LA MESURE DES MATIERES AZOTEES
L'ammoniaque et les nitrates étant assez délicats à doser, ce sont les nitrites (NO₂^-) qui sont mesurés en aquariophilie. Quelques gouttes d'un indicateur coloré sont ajoutées à l'eau à tester, la couleur obtenue est comparée à une échelle de couleur. L'optimum est une quantité nulle de nitrites, la teneur maximale admissible est de 0,1 mg/l, au-delà, il y a trop de matières azotées ou un problème dans le cycle de l'azote.
Compte tenu de l'importance du cycle de l'azote, les nitrites doivent être mesurés au moins deux fois par semaine.

COMMENT LIMITER LES MATIERES AZOTEES ?
Lorsque les matières azotées sont en trop grande quantité, les bactéries dans le sédiment et dans le filtre biologique épuisent rapidement l'oxygène disponible autour d'elles. Elles disparaissent et sont remplacées par d'autres bactéries qui n'ont pas besoin d'oxygène (bactéries anaérobies). Elles se développent rapidement à la place des précédentes, et transforment également les substances azotées en d'autres produits tout aussi toxiques qui se répandent dans l'aquarium et peuvent provoquer la mort des animaux.

Il est donc important de limiter aux maximum les matières azotées, à tous les niveaux du cycle. Pour cela, il faut appliquer les règles suivantes :

- ne pas surpeupler,
- placer suffisamment de plantes dans l'aquarium (basez-vous sur les photos illustrant les articles d’Aqua-plaisir),
- ne pas suralimenter,
- siphonner régulièrement les déchets, notamment les surplus d'aliments,
- changer régulièrement une partie de l'eau (ce qui peut se faire en même temps que le siphonnage, une fois par semaine),
- entretenir le filtre biologique, en ne nettoyant que la moitié des masses filtrantes, l'autre partie permettant de conserver une certaine quantité de bactéries nécessaires à la continuité du cycle, elles recolonniseront la partie nettoyée,
- brasser l'eau de l'aquarium pour une bonne oxygénation.

Lors d'une brusque montée de nitrites, nettement au-dessus de 0,1 mg/l, il faut agir rapidement en nettoyant la moitié des masses filtrantes, en augmentant l'oxygénation. Un changement d'eau un peu plus important que les précédents, environ 20 % du volume de l'aquarium, s'avère également bénéfique, il peut être renouvelé au bout de 48 heures. Il faut également rechercher l'origine de cette montée de nitrites et remédier au problème (diminution du nombre de poissons, réduction de l'alimentation, augmentation de la filtration).