脱硝反应（，亦称为脱硝作用、脱氮作用）是指细菌将硝酸盐（NO）中的氮（N）通过一系列中间产物（NO、NO、NO）还原为氮气分子（N）的生物化学过程。参与这一过程的细菌统称为脱硝细菌或脱氮细菌。脱硝化菌在无氧条件下，以将硝酸盐（NO）为完成唿吸作用（respiration）以获得能量。这一过程是硝酸盐唿吸（nitrate respiration）的两种途径之一，另一种途径是另一类是硝酸异化还原成铵盐（Dissimilative reduction of nitrate to ammonia, DRNA）。