Nel ciclo dell'azoto, i legumi formano una relazione simbiotica con alcuni tipi di batteri coinvolti in un processo noto come "fissazione dell'azoto". I legumi forniscono ai microrganismi l'energia necessaria per iniziare il processo, mentre i batteri fissano l'azoto catturato dall'aria in una forma utilizzabile, che viene assorbito dai legumi per il sostentamento.
L'azoto è un componente importante nella produzione di aminoacidi e proteine che guidano i processi vitali essenziali. Il ciclo dell'azoto si riferisce al movimento dell'azoto dall'atmosfera in organismi viventi, dove l'azoto alla fine ritorna nell'ambiente. Organismi superiori, come piante e animali, non possono usare direttamente la forma di azoto che è abbondante nell'aria. L'azoto deve essere fissato da batteri e alghe prima che possa essere utilizzato nel corpo.
Il ciclo dell'azoto è diviso in tre fasi: fissazione dell'azoto, nitrificazione e denitrificazione. I principali partecipanti alla fissazione dell'azoto sono i legumi, come erba medica, trifoglio e soia, e batteri che fissano l'azoto, come il rizobio, il bradirizio e l'azorizizum. I batteri infettano i legumi per formare noduli radicali. Una volta che sono saldamente inseriti nei noduli, i batteri diventano immobili. I noduli sono le fonti degli scheletri di carbonio, o del fotosintato, i batteri devono guidare il processo di fissazione dell'azoto. Dopo aver fornito l'energia, questi microrganismi catturano l'azoto dall'aria e lo convertono in ammoniaca. I thelegum raccolgono l'ammoniaca da utilizzare come nutrienti.
