As proteínas são compostas por blocos de construção chamados aminoácidos. As plantas obtêm o nitrogênio necessário para sintetizar os aminoácidos de duas fontes principais: nitratos presentes no solo (ou adicionados como fertilizante) e amônia gerada por bactérias fixadoras de nitrogênio que vivem nos nódulos das raízes de certas plantas.
O nitrogênio compreende 78 por cento da atmosfera da Terra. No entanto, o gás N2 não é quimicamente reativo. Animais e plantas não podem usar nitrogênio nesta forma para fazer proteínas. Em última análise, as plantas dependem de quedas de raios e bactérias fixadoras de nitrogênio para gerar nitratos e amônia, respectivamente. Os animais, por sua vez, dependem do consumo de plantas ou outros animais para obter os aminoácidos de que precisam para construir proteínas.