As etapas do ciclo do nitrogênio são a fixação do nitrogênio, nitrificação, amonificação e desnitrificação. Durante a primeira etapa, a fixação de nitrogênio, bactérias especiais convertem o gás nitrogênio em amônia, que é usado pelas plantas. A segunda etapa, a nitrificação, envolve a conversão da amônia em íons nitrito que são absorvidos pelas plantas como nutrientes.
Depois que os organismos vivos usarem o nitrogênio, a próxima etapa do ciclo é a amonificação, na qual as bactérias em decomposição convertem os compostos residuais ricos em nitrogênio em compostos mais simples.
A última etapa do ciclo do nitrogênio é a desnitrificação, em que as bactérias convertem compostos simples de nitrogênio em nitrogênio gasoso, que retorna à atmosfera e inicia o ciclo novamente. Nesse ciclo, as plantas absorvem nitrogênio e, em seguida, os animais as consomem. Quando as bactérias decompõem os animais, o nitrogênio é liberado de volta ao solo, levando a um ciclo contínuo e repetitivo. O nitrogênio é convertido em diferentes formas químicas, com métodos biológicos e não biológicos usados no ciclo.
O nitrogênio é o gás mais abundante e valioso para todos os organismos da Terra. Ele existe em proteínas que são os blocos de construção da vida entre os humanos e todos os outros organismos. Embora o nitrogênio seja um componente do ar, ele não está em forma utilizável; é por isso que as bactérias precisam converter o nitrogênio atmosférico em compostos que os seres vivos possam usar, e este processo é o ciclo do nitrogênio.