否定了以上两种办法，身为生物化学科目的老师，托德最终还是打算采用微生物的方法来制造硝石。
自然界有一类细菌，被称作硝化细菌（nitrifyingbacteria），是一种好氧类细菌，包括两种完全不同的属群：亚硝酸菌属(nitrosomonas)及硝酸菌属(nitrobacter)。
亚硝酸细菌一般被称为铵之氧化者，因其所维生的唯一食物来源是铵。什么是铵？铵是一种氨气(nh3)溶于水中所生成的阳离子(nh4+)，它主要由腐烂的有机物而产生，因为它在化学上的行为就好象是一种金属离子，故命名为铵。在有空气存在时，铵可被亚硝酸菌吸收利用。它们将其氢原子氧化成水，用氧取代之，所以铵变成水及溶于水中的氧化氮，后者称为亚硝酸，其反应式如下：2nh3＋3o2→2hno2＋2h2o＋158kcal
硝酸细菌一般被称为亚硝酸之氧化者，因其所维生的主要食物来源是亚硝酸，而且生成硝酸为氮循环的终产物，其反应式如下：hno2+12o2=hno3，-⊿g=18kcal
简单来说，腐烂物产生了铵，铵又被亚硝酸菌氧化成亚硝酸，随后生成的亚硝酸又被硝酸菌