固氮作用导致自由,任何自然或工业过程氮在空气中化学与其他元素结合,形成更多的活性氮的化合物等氨、硝酸盐或亚硝酸盐。土壤微生物(如根瘤菌豆科植物的根瘤细菌生活在)负责90%以上的固氮作用。尽管氮是所有的一部分蛋白质和必要的植物和动物新陈代谢,植物和动物不能使用氮气等元素氮(N2),形成大气的80%。共生固氮细菌入侵宿主植物的根头发,在那里增殖和促进根瘤的形成,植物细胞和细菌的紧密结合。结节内细菌免费的氮转化为硝酸盐,寄主植物的用途它的发展。固氮细菌与豆类农业至关重要。之前使用合成肥料在工业国家,可用氮气作为肥料和提供轮作包括豆类作物。