氮元素循環
水族箱內的氣元素循環水族人士最關註的是如何管理水族生物排出的生物廢料。魚、無脊椎動物、真菌及細菌會排出氮廢物氨（NH3）（氨可能會被轉化為銨，NH4+），而動物及植物物質，包括糞便，在分解過程中同樣會釋出氨。當這些氮廢物積累到一個高的濃度水平就會使生物中毒，故此務必通過氮循環將這些物質控制於一個低濃度範圍。
一個平衡良好的水族箱應該含有可將廢物轉化的生物。氮廢物是由硝化細菌（亞硝酸菌屬，Nitrosomona）轉化。硝化細菌將水中的氨轉化成亞硝酸鹽（NO2-）。惟高濃度的亞硝酸鹽同樣可毒害生物。另一種的細菌（硝化螺旋菌屬，Nitrospira）會將亞硝酸鹽轉化成毒性較低的硝酸鹽（NO3-），飼養者再以換水的方式稀釋水中硝酸鹽的濃度。這個硝化作用的過程是水族嗜好者所熟知的。（硝酸菌，Nitrobacter，以往被認為是將亞硝酸鹽轉化成硝酸鹽的最要角色，市面上亦可購買此細菌，用以加快硝化系統的建立。雖然在生物學上硝酸菌的確與硝化螺旋菌有同樣的功能，但研究發現，一個建設好的水族箱內卻未能偵測出硝酸菌的存在，但硝化螺旋菌則非常豐富。）
在水族箱中，硝化菌往往附著在濾材以及底砂上，形成數種菌類共生的菌膜。除了物理過濾使用的白棉及羊毛絨之外，亦有專門用以培養硝化菌的生化棉、陶瓷環等等生化濾材，或提供較佳的水流，或提供較大的附著環境，以培養硝化菌。
除了細菌外，水生植物亦能夠透過轉化氨及硝酸鹽，去除水中的氮廢物。植物會將水中的氮化物吸收並轉化為身體一部分。但時，這個轉化只是暫時性的，當枯萎的葉脫落，分解過程中又會將氮廢物釋放出來，硝酸鹽始終存在於水中，必須透過換水將硝酸鹽的濃度稀釋。
雖然水族人士稱這個為氮循環，但實際上這只是整個氮循環的一節：系統中的氮是由外面加進去的（大部分是飼料中的氮）。但無論如何，硝酸鹽到最後始終存在，或是被封鎖於植物之內。故此，飼主需要定期更換箱內高濃度硝酸鹽的水，或除去枯萎的植物。
養水
新設立的水族箱，硝化系統往往還未健全，因而水族界中經常會聽到「養魚先養水」這句說話。所謂「養水」是指先培育出一定數量的硝化細菌，才逐步將魚放入缸內。養水的時間長短視比重而定，水的比重越高，硝化菌繁殖的速度就越慢。淡水缸通常為三天到一個禮拜，而海水缸往往需時一個月以上。
養水有幾種不同的方法，水族飼養者可不添加任何菌種便開始養水（因一般環境中就有硝化菌的存在），或將含有少量硝化菌種的添加劑直接加進水內（對加速培養硝化菌有一定程度的效果），或從另一個水族箱中將成熟的硝化細菌菌落搬進來培育（例如砂石或生物過濾器中的菌落），一般來說以後者培養的速度最快，然而不可忽略的是，無論以何種方式養水，均需要一段時間方能培養出基礎的硝化系統，且剛培養出來的硝化系統功能尚不足以支撐大量的生物，必須每隔一段時間才增加新的生物，給硝化菌繁殖的時間，以免含氮廢物超出硝化系統的處理能力，使缸中生物中毒。
有兩種「養水」方法於近年愈來愈流行，這就是「無魚養水」或靠種植水生植物去養水。
「無魚養水」，顧名思義在過程中沒有魚的存在，僅加入死體、魚便、飼料等作為氮的來源，有時甚至會在水族箱中加入少量的氨以培育細菌。過程中，氨、亞硝酸鹽及硝酸鹽的含量需不時作監測。待硝化系統有一定基礎之後全缸換水2/3以上，才將生物放入。
另一個方法是密集地種植生長速度較快的植物，如浮萍，依靠這些植物去消耗水中的氮化物。據一些專門種植水草的水族人士的報稱，植物消耗氮化物的能力遠比傳統的除氮方法更有效率，水中的氮化物含量減少至不能偵測到的水平。
一個水族箱如果沒有適當地「養水」，水中的有毒廢物就會快速地積累至一個高濃度，殺死水族箱內的生物。
其他營養循環
氮並不是水族箱內唯一循環的養料。溶解的氧氣由水面或打氣幫浦進入系統內，二氧化碳亦離開系統進入空氣。磷酸鹽循環亦是一個重要，但經常被忽略的營養循環。硫、鐵及其他微養料亦會隨食物進入，以廢物方式排出，並於系統內循環。洽當地掌握氮循環，適量地給予均衡的食物，並且註意生物負荷，通常已經足夠維持其他營養循環的平衡。
生物負荷
生物負荷是指水族箱內的生物對該生態系統所造成的負荷。愈重的生物負荷代表愈複雜的水族生態，亦代表愈難維持生態平衡。此外，水族箱的體積會限制了水族箱所能承受的生物負荷。暴露於空氣的水面面積限制了水族箱吸收溶解氧氣的能力。硝化細菌的硝化能力受制於牠們所能佔據的空間。而實際上，水族箱的體積亦限制了可飼養的魚及植物數量。
為免系統的生物負荷過重，水族人士有幾個基本法則。最為流行的法則是「每1吋的魚需要1美製加侖的水」[2]，意思是所有魚的長度總和不得超過水族箱的美製加侖數（大約是每7毫米的魚，就需要1公升的水）。當然，計算時需要考慮到魚繼續生長至成熟時的長度，以免長大後變得擠迫而影響魚的健康（註意，這個法則並不適用於一些身型較粗狀的魚，如鯰魚，或一些具侵略性的魚，如，麗魚）。而金魚一類排廢量較大的魚，水族人士建議加倍至每1吋魚需要2美製加侖的水。但有水族人士質疑這個法則，因為這個法則沒有考慮到魚的體溫、活動力、與箱內同伴的相容性（例如2條雄魚或許不能共存）、水箱的尺寸及過濾系統的能力。最安全決定生物負荷極限的方法是與有經驗的水族人士討論。
生物負荷的極限及最理想的生物負荷，在實際及理論層面上都是難以計算的。因計算需考慮到廢物產出速率、硝化反應效率、於水面的空氣轉換速率、以及其他難以測量的變數。故此，水族人士一般都會參考基本法則，並不斷嘗試，直接達到一個適當的生物負荷水平。
資料來源:wikipedia (http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E6%B0%B4%E6%97%8F%E7%AE%B1&variant=zh-tw)
水族箱內的氣元素循環水族人士最關註的是如何管理水族生物排出的生物廢料。魚、無脊椎動物、真菌及細菌會排出氮廢物氨（NH3）（氨可能會被轉化為銨，NH4+），而動物及植物物質，包括糞便，在分解過程中同樣會釋出氨。當這些氮廢物積累到一個高的濃度水平就會使生物中毒，故此務必通過氮循環將這些物質控制於一個低濃度範圍。
一個平衡良好的水族箱應該含有可將廢物轉化的生物。氮廢物是由硝化細菌（亞硝酸菌屬，Nitrosomona）轉化。硝化細菌將水中的氨轉化成亞硝酸鹽（NO2-）。惟高濃度的亞硝酸鹽同樣可毒害生物。另一種的細菌（硝化螺旋菌屬，Nitrospira）會將亞硝酸鹽轉化成毒性較低的硝酸鹽（NO3-），飼養者再以換水的方式稀釋水中硝酸鹽的濃度。這個硝化作用的過程是水族嗜好者所熟知的。（硝酸菌，Nitrobacter，以往被認為是將亞硝酸鹽轉化成硝酸鹽的最要角色，市面上亦可購買此細菌，用以加快硝化系統的建立。雖然在生物學上硝酸菌的確與硝化螺旋菌有同樣的功能，但研究發現，一個建設好的水族箱內卻未能偵測出硝酸菌的存在，但硝化螺旋菌則非常豐富。）
在水族箱中，硝化菌往往附著在濾材以及底砂上，形成數種菌類共生的菌膜。除了物理過濾使用的白棉及羊毛絨之外，亦有專門用以培養硝化菌的生化棉、陶瓷環等等生化濾材，或提供較佳的水流，或提供較大的附著環境，以培養硝化菌。
除了細菌外，水生植物亦能夠透過轉化氨及硝酸鹽，去除水中的氮廢物。植物會將水中的氮化物吸收並轉化為身體一部分。但時，這個轉化只是暫時性的，當枯萎的葉脫落，分解過程中又會將氮廢物釋放出來，硝酸鹽始終存在於水中，必須透過換水將硝酸鹽的濃度稀釋。
雖然水族人士稱這個為氮循環，但實際上這只是整個氮循環的一節：系統中的氮是由外面加進去的（大部分是飼料中的氮）。但無論如何，硝酸鹽到最後始終存在，或是被封鎖於植物之內。故此，飼主需要定期更換箱內高濃度硝酸鹽的水，或除去枯萎的植物。
養水
新設立的水族箱，硝化系統往往還未健全，因而水族界中經常會聽到「養魚先養水」這句說話。所謂「養水」是指先培育出一定數量的硝化細菌，才逐步將魚放入缸內。養水的時間長短視比重而定，水的比重越高，硝化菌繁殖的速度就越慢。淡水缸通常為三天到一個禮拜，而海水缸往往需時一個月以上。
養水有幾種不同的方法，水族飼養者可不添加任何菌種便開始養水（因一般環境中就有硝化菌的存在），或將含有少量硝化菌種的添加劑直接加進水內（對加速培養硝化菌有一定程度的效果），或從另一個水族箱中將成熟的硝化細菌菌落搬進來培育（例如砂石或生物過濾器中的菌落），一般來說以後者培養的速度最快，然而不可忽略的是，無論以何種方式養水，均需要一段時間方能培養出基礎的硝化系統，且剛培養出來的硝化系統功能尚不足以支撐大量的生物，必須每隔一段時間才增加新的生物，給硝化菌繁殖的時間，以免含氮廢物超出硝化系統的處理能力，使缸中生物中毒。
有兩種「養水」方法於近年愈來愈流行，這就是「無魚養水」或靠種植水生植物去養水。
「無魚養水」，顧名思義在過程中沒有魚的存在，僅加入死體、魚便、飼料等作為氮的來源，有時甚至會在水族箱中加入少量的氨以培育細菌。過程中，氨、亞硝酸鹽及硝酸鹽的含量需不時作監測。待硝化系統有一定基礎之後全缸換水2/3以上，才將生物放入。
另一個方法是密集地種植生長速度較快的植物，如浮萍，依靠這些植物去消耗水中的氮化物。據一些專門種植水草的水族人士的報稱，植物消耗氮化物的能力遠比傳統的除氮方法更有效率，水中的氮化物含量減少至不能偵測到的水平。
一個水族箱如果沒有適當地「養水」，水中的有毒廢物就會快速地積累至一個高濃度，殺死水族箱內的生物。
其他營養循環
氮並不是水族箱內唯一循環的養料。溶解的氧氣由水面或打氣幫浦進入系統內，二氧化碳亦離開系統進入空氣。磷酸鹽循環亦是一個重要，但經常被忽略的營養循環。硫、鐵及其他微養料亦會隨食物進入，以廢物方式排出，並於系統內循環。洽當地掌握氮循環，適量地給予均衡的食物，並且註意生物負荷，通常已經足夠維持其他營養循環的平衡。
生物負荷
生物負荷是指水族箱內的生物對該生態系統所造成的負荷。愈重的生物負荷代表愈複雜的水族生態，亦代表愈難維持生態平衡。此外，水族箱的體積會限制了水族箱所能承受的生物負荷。暴露於空氣的水面面積限制了水族箱吸收溶解氧氣的能力。硝化細菌的硝化能力受制於牠們所能佔據的空間。而實際上，水族箱的體積亦限制了可飼養的魚及植物數量。
為免系統的生物負荷過重，水族人士有幾個基本法則。最為流行的法則是「每1吋的魚需要1美製加侖的水」[2]，意思是所有魚的長度總和不得超過水族箱的美製加侖數（大約是每7毫米的魚，就需要1公升的水）。當然，計算時需要考慮到魚繼續生長至成熟時的長度，以免長大後變得擠迫而影響魚的健康（註意，這個法則並不適用於一些身型較粗狀的魚，如鯰魚，或一些具侵略性的魚，如，麗魚）。而金魚一類排廢量較大的魚，水族人士建議加倍至每1吋魚需要2美製加侖的水。但有水族人士質疑這個法則，因為這個法則沒有考慮到魚的體溫、活動力、與箱內同伴的相容性（例如2條雄魚或許不能共存）、水箱的尺寸及過濾系統的能力。最安全決定生物負荷極限的方法是與有經驗的水族人士討論。
生物負荷的極限及最理想的生物負荷，在實際及理論層面上都是難以計算的。因計算需考慮到廢物產出速率、硝化反應效率、於水面的空氣轉換速率、以及其他難以測量的變數。故此，水族人士一般都會參考基本法則，並不斷嘗試，直接達到一個適當的生物負荷水平。
資料來源:wikipedia (http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E6%B0%B4%E6%97%8F%E7%AE%B1&variant=zh-tw)
