O nitrogênio é um componente da clorofila, essencial para as plantas realizarem a fotossíntese. O nitrogênio também é necessário para produzir aminoácidos, que são blocos de construção de proteínas essenciais para a função celular.
O nitrogênio constitui aproximadamente 78 por cento do volume da atmosfera. O nitrogênio atmosférico não se combina livremente com outros elementos, o que significa que os seres vivos não podem usá-lo para processos celulares. As bactérias fixadoras de nitrogênio retiram o nitrogênio do ar e o convertem em um tipo que pode ser usado por seres vivos. As plantas absorvem esse nitrogênio fixado do solo. Em seguida, eles passam para os animais quando os animais comem as plantas.
Algumas plantas desenvolveram uma relação simbiótica com bactérias fixadoras de nitrogênio. Essas plantas permitem que as bactérias vivam em nódulos em suas raízes, mantendo sempre à mão um suprimento de nitrogênio utilizável. As leguminosas são um exemplo de tipo de planta que usa esse processo.
Para completar o ciclo do nitrogênio, o nitrogênio fixo deve ser convertido de volta em nitrogênio atmosférico. Bactérias desnitrificantes conduzem esse processo. Se muito nitrogênio fixado permanecer no solo, pode ocorrer um desequilíbrio na vida das plantas. A interação humana com o ciclo do nitrogênio pode aumentar os efeitos indesejáveis, alterando as cadeias alimentares e resultando na perda da biodiversidade.