氨氮既是微生物生長所需的氨源，又可作為微生物生化反應轉化過程中的電子供體，同時還可對體系的pH控制器值起到緩沖作用。研究發(fā)現(xiàn)當氨氮的含量過高或過低時都將會影響到微生物的生長，氨氮（氨氮分析儀）含量低時導致微生物用于自身細胞合成所需的氨素不足，從而使得細胞的生長繁殖受阻，而當氨氨含量過高時體系中的游離氨濃度會升高，有研究發(fā)現(xiàn)，體系中游離氨含量超過一定的量將會抑制微生物的生長。如在厭氧反應器中發(fā)現(xiàn)體系中過量的氨氮會影響到其中產(chǎn)甲烷菌的生長，因為系統(tǒng)中的游離氨較多時會引起細胞內(nèi)pH儀表值的變化，這會影響到甲烷合成酶的活性。一般在pH7.4以上時，游離氨濃度在1500~3000mg/L的范圍內(nèi)時即會對產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)生抑制作用，而當游離氨濃度超過3000mg/L時，不論環(huán)境pH的大小如何，均對產(chǎn)甲烷菌有毒害作用。在大多數(shù)情況下乙酸型產(chǎn)甲烷菌要比氫型產(chǎn)甲烷菌對游離氨敏感。已有研究也表明，游離氨濃度10~150mg-N/L時會對硝化細菌產(chǎn)生抑制作用，其中硝化菌對游離氨更敏感，當游離氨濃度為0.1~0.4mg/L時即會對硝化菌產(chǎn)生抑制作用。
     目前關于游離氨對微生物活性的抑制作用的內(nèi)部原因還不是很清楚，有學者認為是當溶液中游離氨濃度過高時，微生物細胞內(nèi)的pH值會增加，這會使得微生物體內(nèi)的代謝能量需求增加，或者是pH的增加會導致微生物體內(nèi)的酶活性受阻。