Quando o nitrogênio e o oxigênio se misturam à temperatura ambiente em condições atmosféricas padrão, nada acontece. Na verdade, o ar é composto por 78% de nitrogênio e 21% de oxigênio. O nitrogênio é inerte ou inativo.
Em temperaturas muito mais altas, o nitrogênio reage com o oxigênio para formar óxido nítrico, mas isso consome uma faísca considerável de energia. Na alta atmosfera, durante uma tempestade com relâmpagos, o nitrogênio e o oxigênio reagem e o óxido nítrico resultante reage posteriormente com a água para formar o ácido nítrico. Quando chove, esse ácido nítrico é carregado para a Terra e forma compostos com outros elementos. Nitratos e nitritos são alguns dos resultados.