在显微镜下观察硝化细菌，可以看到它们一直跑来跑去动个不停，根本不可能好好地盯着一个菌体详细看，除非基于某种原因，例如它黏附（adhesion）在固体表面。这种现象由两个原因所致，第一、许多硝化细菌均长着类似鞭子般（whip-like）的鞭毛，它们一般都很长，为菌体长度的5~10倍，而且是波浪状且非直条状的，必须利用电子显微镜才能看到它。这些细菌就是利用此种特殊的运动器官在作运动。第二、有些不长鞭毛的菌体，在「布朗运动」的作用下，也能移动。在化学课程中我们学到肉眼仍可看见微粒可以在静止水体中移动，这是因为水分子从不同方向撞击该微粒（如花粉）所引起的。细菌比花粉小得多，当然更会受到布朗运动的影响。硝化细菌就是靠着两种方式迁移（movement）。
正在迁移中的硝化细菌是不能进行硝化作用的（Alleman，1987），必须等到硝化细菌附着在固体表面安定下来后才能进行，因此，硝化细菌通常不乐意作主动性的迁移运动。复因迁移也是相当耗费体能的，基于节约体能的消耗，它们通常会限制自已尽量不作此种运动。然而，硝化细菌仍可能在下列情况下作主动性的迁移运动：(1)栖息环境受到外来的干扰，(2)居住的地方缺乏生存资源，(3)有掠夺者（predator）入侵，(4)生活环境条件突然改变。由于「布朗运动」无法让它们移动得很远，若为了预防不良环境所带来的生命安全上的威胁，主动性迁移运动仍属必要的方式。
固体表面通常比流动的溶液有较好的养份来源，尤其在水流中的固体表面更是硝化细菌攫取流过养粉的大好机会。问题是硝化细菌如何可以附着在固体表面而不被水流冲走？其实我们不必担心这个问题，生活在水体中的硝化细菌，个个都是能黏着于固体表面的高手，它们用一层层黏性物质包围自已，该黏物质是一种黏性很强的脂多醣类（lipopolysasscharide）。只要它们一附着在固体表面，马上就会分泌出这种黏性物质，把自已给黏在固体表面上。随着菌体之繁衍，硝化细菌的数量逐渐增加，于是一团团的菌体彼此黏着在一起，组成了一层所谓的生物膜包在固体的表面上。
Diab和Shilo（1988）曾经在