Reaksi reduksi nitrat pada tumbuhan berlangsung melalui dua tahapan yaitu :
1). Reduksi nitrat membentuk senyawa nitrit. Reaksi ini berlangsung di dalam plasma dengan bantuan. enzim nitrat reduktase (NR). Enzim ini merupakan enzim molibdoflavoprotein yang mampu mengatur kecepatan pembentukan protein pada tumbuhan yang menggunakan NO3- sebagai sumber nitrogennya.
2). Reduksi nitrit menjadi senyawa ammonium. Reaksi ini terjadi pada kloroplas (pada daun) atau pada proplastida (pada akar) dengan enzim nitrit reduktase sebagai katalisnya.
Reduksi nitrat yang dikatalis oleh enzim nitrat reduktase sangat tergantung dari aktivitas nitrat reduktase tersebut. Aktivitas nitrat reduktase ditentukan oleh konsentrasinya. Kadar NO3- yang tinggi dalam sel dan cahaya juga dapat memacu aktivitas enzim nitrat reduktase. Peranan cahaya terhadap aktivitas enzim nitrat reduktase dapat melalui beberapa cara, antara lain :
a). cahaya dapat mengaktifkan fotosintesis sehingga dihasilkan ATP untuk menggerakkan NO3- dari vakuola ke plasma.
b). cahaya mengaktifkan sistem fitokrom yang berperan menaikkan kemampuan ribosom membuat protein (termasuk enzim nitrat reduktase).
c). cahaya menginaktifkan protein yang bersifat inhibitor bagi enzim nitrat reduktase.
d). cahaya menaikkan penyediaan karbohidrat dan proses respirasi, dimana dari proses ini dihasilkan NADH yang diperlukan untuk proses reduksi.
