L'assimilazione si riferisce al processo mediante il quale le piante e gli animali integrano il NO3- mentre formano l'ammoniaca attraverso la fissazione e la nitrificazione dell'azoto. Le piante assorbono questi tipi di azoto sotto forma di nitriti, attraverso le loro radici e integrano loro in proteine vegetali e acidi nucleici. Gli animali ottengono queste forme di azoto nutrendosi di tessuti vegetali.
L'azoto è essenziale per la vita, in quanto costituisce un componente importante degli aminoacidi e degli acidi nucleici. Inoltre, è una parte fondamentale dell'ATP, che è la molecola energetica di base per gli esseri viventi. Animali e piante non possono ottenere direttamente l'azoto dall'atmosfera. È tuttavia reso disponibile attraverso i processi del ciclo dell'azoto. Il ciclo dell'azoto è un processo complesso che coinvolge cinque fasi: fissazione dell'azoto, nitrificazione, assimilazione, ammonificazione e denitrificazione.
La fissazione dell'azoto comporta la conversione dell'azoto gassoso in ammoniaca (NH3 o NH4 +), attraverso la fissazione biologica o il nitrato attraverso un processo fisico che comporta l'alta energia. La nitrificazione è un processo a due stadi e comporta la conversione di NH3 /NH4 + in NO3-. Il terzo passo nel ciclo dell'azoto è l'assimilazione. Un altro processo coinvolto nel ciclo dell'azoto è l'ammonificazione. Implica la rottura delle grandi quantità di azoto organico prodotto durante l'assimilazione, l'ammoniaca. L'ammoniaca viene escreta nell'ambiente ed è anche disponibile per l'assimilazione o la nitrificazione. La denitrificazione comporta la riduzione di N2 gassoso da parte di batteri anaerobici.
