水中以及废水中，硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮和有机氮等几种形式的氮，都可以通过生物化学反应相互转化，是氮循环的组成部分。某些需氧菌转化氨为亚硝酸盐，然后转化为硝酸盐，在厌氧条件下又可还原产生氨。氨氮以游离氨或铵盐的形式存在于水中，两者的组成比决定于水的pH。当pH高时，游离氨的比例较高，反之则铵盐的比例就高。
水中氨氮的测定一般会用到以下方法：
1.纳氏试剂分光光度法
原理：水中氨与纳氏试剂在碱性条件下生成黄至棕色的化合物，其色度与氨氮含量成正比。
该法中，无色澄清的水样可直接测定，色度、浑浊度较高和干扰物质较多的水样需要经过蒸馏或混凝沉淀等预处理。
2.酚盐分光光度法
原理：氨在碱性溶液中与次氯酸盐生成一氯胺，在亚硝基铁氰化钠催化下与酚生成吲哚酚蓝染料，比色定量。
3.水杨酸盐分光光度法
在亚硝基铁氰化钠存在下，氨氮在碱性溶液中与水杨酸盐-次氯酸盐作用生成蓝色化合物，其色度与氨氮含量成正比。